1  

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teknologi mesin pendingin saat ini sangat mempengaruhi kehidupan dunia

modern, tidak hanya terbatas untuk peningkatan kualitas dan kenyamanan hidup,

namun juga sudah menyentuh hal-hal esensial penunjang kehidupan manusia

(Arora, 2001). Teknologi ini dibutuhkan untuk penyiapan bahan makanan,

penyimpanan dan distribusi makanan, proses kimia yang memerlukan

pendinginan, pengkondisian udara untuk kenyamanan ruangan baik pada industri,

perkantoran, transportasi maupun rumah tangga.

Saat ini teknologi mesin pendingin, khususnya AC Mobil yang paling

banyak digunakan adalah dari jenis siklus kompresi uap (Haryanto, 2004). Mesin

jenis ini kebanyakan menggunakan jenis refrigeran CFC dan HFC. Refigeran CFC

adalah penyebab terjadinya penipisan lapisan ozon (WMO, 2007; IPCC, 2005)

dan refrigeran HFC termasuk gas rumah kaca (Kruse, 2000; O’shea and Goodge,

2007).

Teknologi mesin pendingin memiliki kontribusi langsung pada kerusakan

lingkungan diantaranya penipisan lapisan ozon dan pemanasan global melalui

kebocoran dan buangan refrigeran sintetis (CFC dan HFC) ke lingkungan

(McMullan, 2002; Nasruddin, 2003). Terlepasnya refrigeran ke lingkungan 60 %

dari service sector (UNEP, 1999)

1

   

2  

Sifat merusak ozon yang dimiliki oleh CFC, pertama dikemukan oleh

Rowland dan Molina (1974) yang kemudian didukung oleh pengukuran lapangan

oleh Farman et al., (1985). Diperkirakan terjadi perusakan lapisan ozon sekitar

3% per-dekade (Indartono, 2006). Lapisan ozon yang terdapat di daerah

stratosphere berfungsi untuk menghalangi masuknya sinar ultraviolet-B ke

permukaan bumi (Calm, 2002). Sinar ultraviolet-B ini ditengarai akan

menyebabkan masalah kesehatan bagi manusia dan gangguan pada tumbuhan di

permukaan bumi.

Sebagai tanggapan terhadap kerusakan lapisan ozon di stratosfer, pada

tahun 1981 UNEP memulai proses negosiasi pengembangan langkah-langkah

Internasional untuk melindungi lapisan ozon melalui Konvensi Wina yang

disahkan pada bulan Maret 1985. Pada bulan September 1987 ditindaklanjuti

dengan pengesahan Protokol Montreal yang memuat aturan pengawasan produksi,

konsumsi dan perdagangan bahan-bahan perusak ozon (Velders et al., 2007).

Pemerintah Indonesia telah meratifikasi Konvensi Wina, Protokol

Montreal dan Amandemen London melalui Keputusan Presiden Nomor 23 Tahun

1992. Selanjutnya pelaksanaan program perlindungan lapisan ozon di Indonesia

difasilitasi oleh Kementerian Negara Lingkungan Hidup sebagai lembaga

pengendali dalam upaya pelestarian lingkungan (UNDP-KLH, 2008).

Mengingat pentingnya lingkungan bagi keberlangsungan kehidupan di

muka bumi ini, World Bank melalui KLH memberi bantuan mesin 3R kepada

perusahaan/bengkel service mesin pendingin (AC mobil) untuk melakukan service

mesin pendingin yang ramah lingkungan (KLH, 2008).

   

3  

Berdasarkan kondisi di atas, sangat penting dilakukan monitoring dan

evaluasi terhadap pelaksanaan pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-

134a) pada perusahaan/bengkel mesin pendingin (AC mobil) yang telah mendapat

bantuan mesin 3R, sebagai langkah terakhir dari program perlindungan lapisan

ozon. Disamping itu bagaimana unjuk kerja (COP) mesin pendingin (AC Mobil)

yang menggunakan refrigeran hasil recovery dan recycle mesin 3R. Sehingga

dapat diketahui layak-tidaknya refrigeran hasil recovery dan recycle dipergunakan

lagi.

1.2 Rumusan masalah

Masalah lingkungan tidak berdiri sendiri, tetapi selalu saling terkait erat.

Keterkaitan antara masalah satu dengan yang lain disebabkan karena sebuah

faktor merupakan sebab berbagai masalah, sebuah faktor mempunyai pengaruh

yang berbeda dan interaksi antar berbagai masalah dan dampak yang ditimbulkan

bersifat kumulatif. Adapun permasalahan yang penulis bahas disini adalah :

1. Bagaimana pelaksanaan pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-

134a) pada perusahaan/bengkel service mesin pendingin (AC mobil) yang

mendapat bantuan hibah mesin 3R di Denpasar?

2. Bagaimana unjuk kerja (COP) mesin pendingin yang menggunakan

refrigeran CFC (R-12) hasil recovery dan recycle mesin 3R dibandingkan

dengan refrigeran CFC (R-12) murni?

   

4  

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun yang menjadi tujuan dalam penelitian uji unjuk kerja (COP) mesin

pendingin dan evaluasi pengelolaan CFC dan HFC pada perusahaan/bengkel AC

mobil adalah :

1. Untuk mengetahui pelaksanaan pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan HFC

(R-134a) pada perusahaan/bengkel service mesin pendingin (AC mobil) yang

mendapat bantuan hibah mesin 3R di Denpasar.

2. Untuk mengetahui unjuk kerja (COP) mesin pendingin yang menggunakan

refrigeran CFC (R-12) hasil recovery dan recycle mesin 3R dibandingkan

dengan refrigeran CFC (R-12) murni.

1.4 Manfaat Penelitian

  Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian uji unjuk kerja (COP)

mesin pendingin dan evaluasi pengelolaan CFC (R-12) dan HFC (R-134a) pada

perusahaan/bengkel mesin pendingin (AC mobil) di Denpasar yang mendapat

hibah mesin 3R adalah :

1. Dapat memberikan informasi ke praktisi/teknisi bengkel tentang unjuk

kerja (COP) mesin pendingin (AC mobil) dari penggunaan refrigeran

CFC (R-12) hasil recovery dan recycle mesin 3R dibandingkn dengan

refrigeran CFC (R-12) murni.

2. Dapat memberi nilai tambah/ekonomis bagi perusahaan/bengkel karena

tidak perlu membeli refrigeran baru (tidak keluar uang) untuk mengisi

sistem pendingin, cukup menggunakan refrigeran hasil recovery dan

   

5  

recycle mesin 3R, sekaligus mencegah CFC dan HFC terbuang ke

atmosfir, sehingga dapat dicegah terjadinya penipisan lapisan ozon oleh

CFC dan pemanasan global oleh HFC pada saat servicing.

3. Membantu pemerintah (KLH) dan dunia dalam program perlindungan

lapisan ozon dan mencegah efek pemanasan global akibat buangan

refrigeran CFC dan HFC pada saat service mesin pendingin (AC mobil).

4. Dapat meningkatkan kesadaran dan partisipasi aktif masyarakat dalam

program perlindungan lapisan ozon dan mencegah efek pemanasan

global.

   

6  

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum Ozon, CFC, HFC dan Mesin 3R

Kebutuhan refrigeran CFC (R-12) di dalam negeri setelah impor

dihentikan pada akhir 2007 masih tetap ada mengingat masih banyaknya peralatan

terpasang atau aktif beroperasi menggunakan CFC (R-12). Sehingga perlu

dilakukan upaya untuk pengambilan kembali CFC (R-12) dari sistem mesin

pendingin atau unit terpasang sekaligus meminimalkan pelepasan CFC (R-12) ke

atmosfir.

Menurut KLH (2007) mesin 3R adalah mesin yang berfungsi untuk

recovery, recycle dan recharging refrigeran ke mesin pendingin. Prinsip kerja

mesin 3R (recovery, recycle and recharging) dibagi menurut sistem recycle-nya,

yaitu laluan tunggal dan multi laluan. Laluan tunggal proses pemurnian refrigeran

dilakukan hanya satu kali sirkulasi saja. Sedangkan multi laluan sirkulasi

berulang-ulang. Banyaknya receiver dryer dan pipa-pipa kapiler yang digunakan

pada sistem mesin 3R laluan tunggal lebih sedikit dibandingkan mesin 3R multi

laluan (Tandian dan Ari, 2005). Dalam proyek bantuan world bank melalui KLH

digunakan mesin 3R laluan tunggal (UNDP-KLH, 2007).

Keuntungan dengan service mesin 3R ini yaitu : 1) mencegah kerusakan

lapisan ozon oleh CFC dan HCFC serta mencegah pemanasan global oleh HFC,

2) secara ekonomis lebih menguntungkan karena tidak perlu membeli refrigeran

baru untuk mengisi mesin pendingin, cukup dengan menggunakan refrigeran hasil

6

   

7  

recycle oleh mesin 3R, dan 3) saat melakukan service akan lebih efektif dan

efisien.

2.1.1 Teknik Pengelolaan Refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a)

Menurut UNDP-KLH (2006) refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a)

harus dikelola untuk mencegah terjadinya pelepasan/emisi ke atmosfir adalah: 1)

stok CFC (R-12) dan HFC (R-134a) yang sudah ada di dalam negeri, 2) hasil

recovery dari kegiatan service peralatan pendingin yang masih menggunakan CFC

(R-12) dan HFC (R-134a), 3) hasil retrofit atau replacement peralatan pengguna

CFC (R-12) dan HFC (R-134a), 4) hasil retirement peralatan yang masih

menggunakan CFC (R-12) dan HFC (R-134a).

Menurut Dincer (2003) tujuan pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan

HFC R-134a) adalah: 1) mempercepat proses penghapusan CFC (R-12) sebagai

bahan perusak ozon (BPO) dan HFC (R-134a) sebagai penyebab pemanasan

global, 2). mencegah emisi CFC (R-12) dan HFC (R-134a), 3) menjaga

kelangsungan kegiatan yang masih memerlukan CFC (R-12) atau kegiatan alih

teknologi pada industri pengguna CFC (R-12) dan HFC (R-134a).

2.1.2 Service Mesin Pendingin (AC Mobil)

Menurut Haryanto (2004) service mesin pendingin adalah tindakan

perawatan atau perbaikan yang dilakukan terhadap mesin pendingin sehingga

refrigeran harus dikeluarkan dari dalam sistem. Service dilakukan dengan tujuan

untuk memperbaiki komponen, melakukan penggantian komponen, pembersihan

komponen atau penggantian refrigeran.

   

8  

Dalam melakukan tindakan service terhadap mesin pendingin ada

beberapa tahapan yang umum dilakukan yaitu sebagai berikut (Vergara, 2001;

Kenneth, 1996) :

Tahap pertama, pengeluaran refrigeran dari dalam sistem. Pada tahapan

ini, sebelum melakukan tindakan service terhadap mesin pendingin biasanya

refrigeran di dalam sistem terlebih dahulu harus dikeluarkan. Selama ini para

teknisi mengeluarkan refrigeran dari dalam sistem dan melepaskan refrigeran

tersebut ke atmosfir. Bila refrigeran yang dilepaskan tersebut mengandung unsur

chlor seperti refrigeran CFC (R-12) akan menyebabkan terjadinya penipisan

lapisan ozon dan HFC (R-134a) akan menyebabkan pemanasan global.

Tahap kedua melakukan service (perawatan, perbaikan atau penggantian

komponen). Pada tahap ini, bila refrigeran di dalam sistem telah dikeluarkan maka

tindakan service dapat dilakukan seperti melakukan perawatan, perbaikan atau

penggantian terhadap komponen yang mengalami kerusakan (Haefner and

Leathers, 2006).

Tahap ketiga melakukan Vaccum system. Jika service telah selesai

dilaksanakan, maka sistem perlu di vaccum atau pengosongan dengan

menggunakan alat vaccum dengan tujuan agar sistem tidak mengandung uap air,

udara (gas) dan sebagainya. Jika unsur-unsur tersebut berada dalam sistem pada

saat sistem bekerja maka akan mempengaruhi kinerja sistem dan pada akhirnya

merusak sistem mesin pendingin (Althouse et al., 2004).

Tahap keempat melakukan pengisian refrigeran. Jika sistem sudah benar-

benar vaccum dan tidak ditemui kebocoran dalam sistem maka dilakukan

   

9  

pengisian refrigeran dengan kapasitas refrigeran sesuai dengan petunjuk pabrik

pembuatnya.

Service mesin pendingin cara lama (konvensional) dilakukan dengan cara

mengeluarkan refrigeran dari dalam sistem dengan melepas refrigeran tersebut ke

atmosfir adalah service yang tidak ramah lingkungan. Sedangkan service mesin

pendingin dengan mesin 3R dilakukan dengn cara pengeluaran refrigeran dari

dalam sistem tanpa melepas refrigeran tersebut ke atmosfir adalah service yang

ramah lingkungan. Kemudian refrigeran tersebut di recycle dan dapat

dipergunakan kembali untuk refrigeran sistem tersebut (Powel, 2003).

2.1.3 Cara Kerja Mesin 3R Laluan Tunggal

Menurut Key and Powell (1998) dan Andika (2006) menjelaskan cara

kerja mesin 3R laluan tunggal sebagai berikut :

Recovery. Proses pengambilan refrigeran dari dalam suatu sistem

pendingin dan memindahkannya ke dalam suatu tabung/tangki penampung.

Prosedur pada tahap recovery yaitu: 1) untuk refrigeran yang sejenis refrigeran

hasil recovery harus dikumpulkan dalam tangki penampung 2) refrigeran hasil

recovery harus diberi label yang menyatakan jenis refrigeran, 3) tangki

penampung refrigeran hasil recovery yang direkomendasikan adalah yang

dirancang untuk pemakaian berulang (refillable), bukan tangki sekali pakai

(disposable) yang biasa digunakan untuk kemasan refrigeran baru, dan 4) pada

kondisi dimana kompresor hermatik atau semi hermatik terbakar atau mengalami

kerusakan akibat temperatur berlebih, maka refrigeran hasil recovery harus

   

10  

disimpan dalam tangki penampung khusus untuk reklamasi atau dimusnahkan

(DuPont, 2010; Turpin, 2009).

Recycle (daur ulang). Proses peningkatan kemurnian refrigeran dari proses

sirkulasi didalam mesin 3R melalui proses fisika dengan jalan pemisahan minyak

pelumas dan penyaringan refrigeran untuk digunakan kembali. Refrigeran yang

berasal dari sistem refrigerasi dengan kompresor hermatik dan semi hermatik

yang terbakar tidak boleh di recycle karena banyak mengandung kotoran dan

tingkat keasaman yang tinggi. Prosedur pelaksanaan recycle yaitu : 1) sebelum

dilakukan recycle, wajib dilakukan pengkajian/verifikasi terhadap sistem

refrigerasi dan keadaan sekitarnya, 2) dilarang melepas refrigeran jenis CFC dan

HFC ke atmosfir dalam pelaksanaan recycle, 3) setelah proses recycle, wajib

dilakukan pencatatan dalam buku log dengan mencantumkan informasi : jenis dan

jumlah refrigeran yang di recycle, penanganan keadaan khusus, tanggal

pelaksanaan recycle, dan nama teknisi yang melakukan recycle; dan 4) CFC dan

HFC hasil daur ulang harus disimpan dan diberi label yang menunjukkan jenis

refrigeran yang disimpan. Refrigeran hasil recycle ditampung dalam tangki

penampung. Beberapa hal yang perlu dperhatikan dalam penggunaan tangki

penampung yaitu: 1) refrigeran hasil recycle harus ditampung dalam tangki yang

dirancang untuk pemakaian berulang (refillable), bukan dalam tangki sekali pakai

(disposable) yang biasa digunakan untuk kemasan refrigeran baru dan 2) untuk

menginformasikan jenis refrigeran, tangki penampung harus diberi label identitas

yang menginformasikan jenis refrigeran secara jelas (Piper, 2008).

   

11  

Recharging. Proses pengisian kembali mesin pendingin (AC mobil)

dengan refrigeran yang diambil atau ditangkap pada waktu proses recovery.

Sebelum sistem diisi dengan refrigeran baru, harus dilakukan: 1) Pemakuman,

untuk membersihkan sistem dari sisa refrigeran lama dan gas lain yang tidak

diinginkan; 2) Pemeriksaan kebocoran sesuai dengan standar yang berlaku. Jika

ternyata ada kebocoran, sistem harus diperbaiki dahulu sebelum dilakukan

pengisian refrigeran (UNDP-KLH, 2007).

Menurut UNDP-KLH (2006), peralatan yang digunakan dalam service

mesin pendingin dengan mesin 3R adalah sebagai berikut : satu buah tang

penusuk dan selang penghubung, satu tabung untuk penampung refrigeran, satu

tabung refrigeran, satu unit mesin 3R, satu buah tang penjepit, satu buah pentil

Freon, satu buah pendeteksi kebocoran, satu buah gauge manifold dan lain-lain.

Vergara (2001) menyatakan bahwa prosedur service mesin pendingin (AC

mobil) dengan mesin 3R adalah sebagai berikut : 1) sambungkan tang penusuk

dan mesin 3R dengan menggunakan selang penghubung, 2) sambungkan juga

mesin 3R dengan tabung penampung refrigeran, 3) sambungkan pompa vakum ke

manifold, 4) sambungkan tabung refrigeran ke manifold, 5) tutup saluran ke

pompa vakum dan tabung refrigeran, 6) buka saluran ke tang penusuk, 7) lakukan

penusukan dengan tang penusuk pada pipa isap proses, 8) jalankan mesin 3R, 9)

setelah refrigeran dalam mesin habis (tidak ada tekanan dalam mesin), tutup

saluran ke mesin 3R kemudian matikan mesin 3R, 10) buka tang penusuk

sehingga mesin terisi udara (sebaiknya mesin diisi dengan gas nitrogen). Mesin

siap untuk di service, 11) setelah mesin selesai di service sambungkan pentil

   

12  

dengan gauge manifold dan buka saluran ke pompa vakum, 12) nyalakan pompa

vakum dan lakukan pengosongan sampai tekanan vakum yang dikehendaki, 13)

setelah tekanan vakum yang baik telah tercapai matikan pompa vakum, tutup

saluran ke pompa vakum dan amati kebocoran dengan mencermati adanya

kenaikan tekanan dalam mesin, 14) bila tekanan vakum tidak berubah, buka katup

pada tabung refrigeran, dan buka perlahan saluran ke tabung refrigeran agar

refrigeran mengalir masuk ke mesin, 15) jika jumlah refrigeran yang masuk telah

cukup (berdasarkan tekanan, timbangan atau gelas ukur) tutup saluran ke tabung

dan tutup keran pada tabung refrigeran, 16) lakukan tes kebocoran dengan alat

deteksi elektronik atau air sabun, 17) lakukan penjepitan pada pipa pengisian,

potong dan lakukan brazing pada ujung, dan 18) jalankan mesin dan amati

temperatur ruang dingin dan service selesai.

Adapun keuntungan service mesin pendingin dengan mesin 3R ini adalah

sebagai berikut : 1) mencegah kerusakan lapisan ozon oleh CFC dan HCFC serta

mencegah pemanasan global oleh HFC, 2) secara ekonomis lebih menguntungkan

karena tidak perlu membeli refrigeran baru untuk mengisi mesin pendingin, cukup

dengan menggunakan refrigeran hasil recycle oleh mesin 3R, dan 3) saat

melakukan service akan lebih efektif dan efisien (Scaringe, 1997).

Dengan adanya usaha-usaha perlindungan lapisan ozon dan pengurangan

impor CFC maka para teknisi sebaiknya : 1) memahami bahaya yang timbul

akibat rusaknya lapisan ozon, 2) berusaha mencegah terlepasnya CFC ke udara

pada setiap tindakan service, 3) mengetahui jenis-jenis refrigeran baru pengganti

   

13  

CFC dan penggunaannya, dan 4) mengetahui cara-cara penanganan refrigeran

CFC dan refrigeran baru pada saat service dan retrofit (Parsnow, 1994).

Berdasarkan uraian diatas, yang dimaksud dengan pengelolaan refrigeran

CFC (R-12) dan HFC (R-134a) dengan mesin 3R, kaitannya dengan sektor

servicing pada bengkel mesin pendingin (AC mobil) adalah cara penanganan

refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a) pada saat service mesin pendingin (AC

mobil) menggunakan mesin 3R, mulai dari proses recovery yaitu proses

pengambilan refrigeran dari dalam suatu sistem pendingin dan memindahkannya

ke dalam suatu tabung/tangki penampung, proses recycle yaitu proses peningkatan

kemurnian refrigeran dari proses sirkulasi didalam mesin 3R melalui proses fisika

dengan jalan pemisahan minyak pelumas dan penyaringan refrigeran untuk

digunakan kembali, dan proses recharging adalah proses pengisian kembali

refrigeran yang diambil atau ditangkap pada waktu proses recovery pada sistem

mesin pendingin tersebut (Powel, 2003; http://temperaturecontrol.

squarespace.com).

2.1.4 Pengelolaan Sumber Kerusakan Ozon

Pengendalian sumber kerusakan lapisan ozon, pertama adalah dengan

kegiatan alih teknologi pada industri pengguna CFC dan cara ini adalah yang

diharapkan paling banyak dilakukan oleh kalangan industri mesin pendingin.

Sementara recovery adalah pengambilan CFC dari sistem dengan menggunakan

peralatan khusus recovery sedangkan recycle adalah mendaur ulang CFC bekas

dengan peralatan recycle hingga mencapai kondisi yang mendekati CFC baru

   

14  

untuk dapat digunakan lagi merupakan cara kedua untuk mengantisipasi

kerusakan lapisan ozon akibat terlepasnya CFC ke atmosfir (Bender et al., 2003).

Gambar 2.1 Pengelolaan sumber kerusakan ozon (UNDP-KLH, 2007)

Cara ke tiga pengambilan kembali kandungan CFC (R-12) dari refrigeran

bekas dengan memisahkan kontaminan yang ada dalam refrigeran adalah dengan

cara collection dan reclamation. Sedangkan langkah terakhir adalah Destruction

yaitu penghancuran atau pemusnahan refrigeran CFC yang sudah tidak bisa

diambil kembali kandungan CFC-nya. Dengan demikian secara langsung dapat

menghindari terlepasnya CFC ke atmosfir dan dapat mencegah terjadinya

penipisan lapisan ozon oleh CFC (Powel, 2003).

2.1.5 Pelaksanaan Retrofit dan Recycle Refrigeran

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 02 Tahun 2007, Tentang

Pedoman Teknis dan Persyaratan Pelaksanaan Retrofit dan Recycle pada Sistem

Refrigerasi (KNLH, 2007).

   

15  

2.1.5.1 Pelaksanaan retrofit

Sebelum dilakukan retrofit, wajib dilakukan pengkajian/verifikasi terhadap

sistem : refrigerasi dan keadaan sekitarnya sesuai dengan Standar Nasional

Indonesia (SNI) : 1) pelaksanaan retrofit wajib memenuhi ketentuan seperti,

proses pengosongan sistem dengan mesin retrofit, tidak melepas refigeran jenis

CFC dan HCFC ke atmosfir, tidak mengganti refrigeran non CFC dengan CFC, 2)

setelah pelaksanaan retrofit wajib memberikan label, pencatatan proses retrofit

dalam buku log perusahaan/bengkel servis, 3) limbah yang dihasilkan dari proses

retrofit wajib dikelola sesuai dengan Peraturan Perundang-undangan (Peraturan

Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 02 Tahun 2007, pasal 2).

2.1.5.2 Pelaksanaan recycle

Menurut KNLH (2007) sebelum dilakukan recycle, wajib dilakukan

pengkajian/verifikasi terhadap sistem pendingin dan keadaan sekitarnya sesuai

dengan SNI: 1) dilarang melepas refrigeran jenis CFC dan HCFC ke atmosfir

dalam pelaksanaan recycle, 2) setelah proses recycle, wajib dilakukan pencatatan

dalam buku log dengan mencantumkan informasi. CFC dan HCFC hasil recycle

harus disimpan dan diberi label yang menunjukkan jenis refrigeran yang di

simpan, 3) panduan teknis pelaksanaan retrofit sistem refrigerasi dan recycle

refrigeran tercantum dalam Lampiran Pemerintah (Peraturan Menteri Negara

Lingkungan Hidup No. 02 Tahun 2007, pasal 4).

   

16  

2.1.6 Definisi dan Hubungan Recovery dan Recharging.

Recovery dapat diartikan sebagai tindakan pemindahan refrigeran dalam

tingkat keadaan apapun (uap, cair, campuran, atau bercampur dengan substansi

lainnya) dari suatu sistem serta menyimpan refrigeran tersebut didalam sebuah

penampung di luar sistem (Althouse et al., 2004; Shizuo and Kazuyuki, 2003).

Recycling didefinisikan sebagai tindakan pengurangan kontaminan yang

terdapat pada refrigeran yang telah digunakan dengan cara memisahkan oli, dan

menghilangkan gas terkondensasi dengan menggunakan peralatan seperti filter

dryer untuk mengurangi kelembaban, keasaman serta partikulat (Althouse et al.,

2004; Powel, 2003).

Recharging adalah tindakan pengisian kembali sistem refrigerasi dengan

refrigeran yang telah di recovery dan recycling. Disamping ketiga istilah di atas

ada pula istilah lain yaitu (Feng and Run-qing, 2007) :

Reclamation atau reklamasi adalah upaya untuk menperoleh ulang

refrigeran yang melekulnya telah rusak dan tidak dapat dimurnikan dengan cara

recycling. Berbeda dengan proses recycling yang hanya melibatkan proses-proses

fisik seperti penyaringan kotoran dan pemisahan pelumas, proses reclaiming

melibatkan proses kimia untuk memperbaiki susunan melekul (EPA, 1999).

Disposal atau pembuangan adalah tindakan penghancuran refrigeran dan

untuk membuangnya dalam bentuk yang aman. Refrigeran CFC yang amat stabil

sangat sulit untuk dihancurkan. Proses penghancuran memerlukan energi yang

besar karena harus membakar CFC di atas temperatur 1000 0C. Karena hal ini

biasanya CFC dihancurkan dalam incinerator bersama-sama dengan sampah kota.

   

17  

Namun demikian, proses penghancuran ini bisa menghasilkan gas-gas beracun.

Cara lain dari penghancuran CFC adalah mengubahnya menjadi HCFC, atau HFC

dengan limbah berupa asam klorida yang dapat digunakan untuk keperluan lain

(Powel, 2003).

Hubungan antara berbagai proses di atas digambarkan pada gambar 2.2

(European Standard).

Gambar 2.2 Hubungan antara berbagai proses penanganan refrigeran (Pasek et al., 2004)

Prosedur pengelolaan refrigeran mulai dari proses recovery hingga apakah

refrigeran dapat digunakan kembali dapat diikuti dari penjelasan yang ditunjukkan

pada diagram alir Gambar 2.3 (European Standard). Dari diagram tersebut dapat

dilihat bahwa uji keasaman dilakukan hanya jika terjadi kebakaran bagian motor

dari kompresor (burnout).

   

18  

Gambar 2.3 Prosedur penanganan refrigeran (Pasek et al., 2004)

   

19  

2.1.6.1 Hal-hal penting dalam proses recovery

Hal pertama yang harus diingat dalam melakukan service pada mesin

refrigerasi adalah jangan membuang refrigeran ke atmosfir kecuali refrigeran

hidrokarbon.

Menurut Althouse et al. (2004), proses recovery pada dasarnya bertujuan

untuk menggunakan kembali refrigeran yang terdapat dalam sistem. Jika

refrigeran akan dikembalikan ke dalam sistem refrigerasi, maka kondisi refrigeran

harus semurni mungkin. Masalah akan timbul apabila kompresor mesin refrigerasi

yang digunakan dari jenis hermatik dan terjadi kebakaran pada bagian motornya

(burnout) atau pada kompresor AC mobil terjadi kemacetan kompresor akibat

panas yang berlebihan. Kontaminasi terhadap refrigeran dalam situasi demikian

dapat bervariasi, dari yang sedang hingga parah. Akan tetapi, pada burnout

kontaminasi terbesar terdapat dalam pelumas yang menjadi sangat asam dan

beracun. Oleh sebab itu apabila pelumas telah berubah warna menjadi kuning,

coklat atau hitam, maka sebaiknya dilakukan uji keasaman. Penanganan terbaik

adalah menjaga agar pelumas yang telah asam tersebut tidak digunakan kembali

pada kompresor atau dipisahkan terlebih dahulu sebelum dilakukan proses

recycling multi lalauan. Apabila terjadi burnout gunakan sistem recovery dengan

pemisah pelumas sebagai proses awal. Pelumas bekas harus dikosongkan dari

mesin recovery. Refrigeran harus di tes tingkat keasamannya. Jika pelumas dapat

dipisahkan dari refrigeran, sebagian besar kontaminan juga terpisahkan dari

refrigeran. Umumnya, refrigeran ini dapat dikembalikan ke dalam sistem

   

20  

refrigerasi. Jangan gunakan refrigeran jika ada keraguan pada kualitas refrigeran

tersebut.

2.1.6.2 Proses recharging

Menurut Pasek et al. (2004), proses recharging atau proses pengisian

dilakukan dengan cara memasukkan refrigeran hasil recycling atau refrigeran baru

melalui saluran dan katup pengisian. Pada saat awal pengisian biasanya dilakukan

melalui saluran isap sampai tekanan dalam sistem sama, kurang lebih sama

dengan tekanan dalam tabung refrigeran. Setelah itu kompresor AC di jalankan,

dan terjadilah perbedaan tekanan antara sisi isap dan sisi keluaran kompresor.

Proses pengisian kemudian dilakukan melalui sisi pengeluaran kompresor.

Jumlah refrigeran yang diisikan harus tepat, tidak berlebihan dan tidak

kurang. Terdapat beberapa cara untuk mengukur jumlah refrigeran yang di isikan

ke dalam sistem AC mobil, yaitu (DuPont, 2010) :

- Dengan melihat kaca penduga pada sistem AC.

- Sampai mencapai tekanan isap tertentu.

- Dengan mengukur berat refrigeran yang masuk.

- Sampai terjadi bunga es/kondensasi pada pipa isap.

Pengisian refrigeran biasanya dihentikan apabila kaca penduga yang

biasanya diletakkan diatas filter dryer terlihat bening dan tidak tampak lagi busa.

Namun cara ini harus dibarengi dengan melihat tekanan isap dan tekanan keluaran

pada gauge manifold, karena refrigeran yang berlebihanpun akan membuat kaca

penduga bening. Pada sistem AC mobil yang telah berumur, kaca penduga

biasanya sudah kotor sehingga refrigeran tidak terlihat.

   

21  

Untuk sistem AC yang menggunakan refrigeran R-12 dan R-134a tekanan

isap berkisar anatara 25 sampai 50 psig dengan kecepatan putar di sekitar 1500

rpm. Oleh sebab itu, kisaran tekanan ini dapat dijadikan batasan pengisian

(Dincer, 2003).

Jumlah refrigeran yang diisikan dapat diketahui dengan pasti bila

pengisian dilakukan dengan mengukur jumlah refrigeran yang diisikan. Untuk

melakukan hal ini diperlukan timbangan yang mempunyai ketelitian 2 sampai 5

gram dan mempunyai kapasitas timbangan hingga 15 – 20 kg. Botol refrigeran

pengisi di tempatkan di atas timbangan, kemudian diamati pengurangan massa

yang terjadi. Pengurangan massa botol refrigeran adalah sama dengan jumlah

refrigeran yang telah masuk ke dalam sistem. Dalam praktek biasanya ditemui

cara pengisian yang tidak baik, yaitu pengisian refrigeran hingga pipa isap antara

evaporator dan kompresor berembun atau bahkan terjadi bunga es. Hal ini tidak

menunjukkan jumlah refrigeran yang masuk sudah cukup atau tidak ( Althouse,

2004).

2.1.7 Penanganan refrigeran yang terkumpul

Menurut Pasek et al. (2004), refrigeran yang diambil dengan mesin 3R

sebaiknya diisikan kembali sebagian atau seluruhnya ke dalam sistem AC mobil.

Hal ini selain dapat memberikan keuntungan ekonomis juga dapat menurunkan

konsumsi dan produksi refrigeran baru yang dapat merusak lingkungan. Tetapi

apabila jumlah refrigeran yang terkumpul pada satu bengkel melebihi kebutuhan

dan terdapat refrigeran yang harus di reclaiming, maka perlu ada sistem

pengumpulan dan distribusi yang terorganisir, skalanya lebih luas dan bersifat

   

22  

nasional. Gambar 2.4 memperlihatkan konsep pengumpulan dan distribusi

terpadu. Bengkel-bengkel kecil dapat mengirim refrigeran bekas dan menerima

refrigeran baru dari bengkel yang besar atau distributor, sedangkan distributor

melakukan hal yang sama dengan pengumpul-distributor tingkat wilayah dan

demikian seterusnya sehingga terdapat pengumpul-distributor tingkat nasional

yang selain mempunyai kemampuan recycling, juga dapat melakukan reclaiming

dan disposal.

Gambar 2.4 Hirarki sentra pengumpulan, pengolahan dan distribusi (Pasek et al., 2004)

Untuk dapat melakukan konsep pengumpulan dan distribusi yang dibahas

di atas maka diperlukan peralatan dan sistem informasi yang memadai. Pada

tingkat bengkel diperlukan mesin 3R kecil dan pompa vakum. Pengumpul tingkat

wilayah memerlukan mesin 3R yang mobile dan mesin recycle kapasitas besar.

   

23  

Sedangkan pengumpul-distributor tingkat nasional memerlukan pabrik reclaiming

dan disposal (Gambar 2.5).

Gambar 2.5 Kebutuhan peralatan dan teknologi (KLH, 2007)

Botol atau silinder pengumpul yang standar juga perlu diadakan. Yang

dimaksud dengan botol atau silinder standar di sini adalah standar dalam ukuran

warna, dan kekuatan. Tabel 2.1 menunjukkan warna standar botol/tangki

refrigerant.

Tabel 2.1 Kode pewarnaan tangki untuk refrigeran yang umum

(ASHRAE, 1994) Refrigeran Kode warna CFC-11 Oranye CFC-12 Putih HCFC-22 Hijau CFC-113 Ungu CFC-114 Biru tua HFC-134a Biru muda CFC-500 Kuning CFC-502 Ping R717 (ammonia) Perak

   

24  

2.2 Unjuk Kerja (COP) Mesin Pendingin

2.2.1 Mesin Pendingin

Menurut Dincer dan Ibrahim (2003), jenis mesin pendingin berdasarkan

siklus termodinamikanya dapat dikelompokkan menjadi: 1) mesin pendingin

siklus kompresi uap (Vapour Compression Refrigeration Cycle), 2) mesin

pendingin siklus absorpsi (Absorption Refrigeration Cycle), 3) mesin pendingin

siklus jet uap (Steam-jet Refrigeration Cycle), 4) mesin pendingin siklus udara

(Air Refrigeration Cycle), dan 5) mesin pendingin siklus vorteks (Vorteks

Refrigeration Cycle).

Mesin pendingin yang paling banyak digunakan adalah mesin pendingin

dengan siklus kompresi uap. UNDP-KLH (2007), mengelompokkan mesin

pendingin berdasarkan aplikasinya menjadi : 1) pendingin domestik (rumah

tangga) : Lemari es, dispenser air; 2) pendingin komersial : pendingin minuman

botol, box es krim, lemari pendingin supermarket ukuran kecil; 3) pendingin

Industri : pabrik es, cold storage, mesin pendingin untuk industri proses; 4)

pendingin transport : refrigerated truck, train and containers; 5) pendingin

domestik dan komersial : AC window, split, dan package; 6) Chiller : Water

cooled and air cooled chillers; dan 7) Mobile Air Condition (MAC) : AC mobil.

   

25  

2.2.2 Prinsip Kerja Mesin Pendingin Siklus Kompresi Uap

Evaporator

Condenser

EvaporatorEvaporator Compressor

Expansion Device Liquid

Gas Saturated Condition

Enthalpy (kJ/kg)

1

2 3

4

Qc

Qe

Heat rejected in condenser

Useful capacity Motor input power

Superheat Condensing SubcoolingPr

essu

re (b

ar)

Gambar 2.6 Skema komponen utama mesin pendingin siklus kompresi uap dengan P-h diagram (Sumber: http://www.energyefficiencyasia.org)

Pada proses 1-2, kompresor menaikkan tekanan uap refrigeran. Kenaikan

tekanan ini diikuti dengan kenaikan temperatur uap refrigeran. Pada tingkat

keadaan (TK) 2, uap refrigeran berada pada kondisi uap super-panas.

Pada proses 2-3, uap refrigeran sebelum memasuki kondensor untuk

mendapatkan pendinginan. Pendinginan pada kondenor terjadi akibat pertukaran

panas antara uap refrigeran dengan udara lingkungan.

Refrigeran keluar dari kondensor pada TK 3 dalam kondisi cair jenuh, atau

bisa juga pada kondisi cair sub-dingin. Refrigeran kemudian memasuki katup

ekspansi. Katup ekspansi ini pada prinsipnya berupa penyempitan daerah aliran

   

26  

yang berakibat pada penurunan tekanan fluida secara drastis. Idealnya, refrigeran

melalui katup ekspansi (proses 3-4) secara iso-enthalpi (isenthalpi).

Pada TK 4, refrigeran berada dalam kondisi campuran cair dan uap.

Karena refrigeran berada pada tekanan jenuhnya (tekanan penguapan), maka dia

akan mengalami penguapan; hukum alam menyatakan bahwa penguapan

membutuhkan energi, terjadilah penyerapan energi termal dari luar evaporator

yang menyebabkan efek refrigerasi oleh mesin pendingin.

2.2.3 Dasar-Dasar Perhitungan Unjuk Kerja Mesin Pendingin

Dasar-dasar perhitungan unjuk kerja mesin pendingin siklus kompresi uap

standar berlandaskan pada diagram hubungan temperatur (T) dengan entropi (s)

dan tekanan (P) dengan enthalpi (h) untuk siklus kompresi uap standar.

2.2.3.1 Efek Refrigerasi (ER)

Pudjawarsa dan Nursuhud (2006) menyatakan efek refrigerasi (ER) adalah

kalor yang diterima oleh sistem dari lingkungan melalui evaporator per satuan laju

massa refrigeran. Efek refrigerasi merupakan parameter penting, karena

merupakan efek yang berguna dan diinginkan dari suatu sistem mesin pendingin.

Dari gambar 2.6 di atas, dapat dilihat bahwa efek refrigerasi ini berlangsung pada

proses dari 4 ke 1. Makin besar efek refrigerasi suatu sistim refrigerasi, maka

kinerja sistem makin baik. Besarnya efek refrigerasi tersebut adalah :

ER = h1 - h (kJ/kg) 4

   

27  

dimana :

h1 = enthalpi refrigeran yang keluar evaporator (kJ/kg)

h4 = enthalpi refrigeran yang masuk evaporator (kJ/kg)

2.2.3.2 Kerja kompresi (Wk)

Besarnya kerja kompresi (Wk) sama dengan selisih enthalpi uap refrigeran

yang keluar kompresor dengan enthalpi uap refrigeran yang masuk ke kompresor

pada proses 1–2 gambar 2.1 diatas (Arora, 2001).

Wk = h - h1 (kJ/kg) 2

dimana :

h = enthalpi uap refrigeran pada sisi isap dan keluar kompresor (kJ/kg) 1

h = enthalpi uap refrigeran pada sisi isap dan keluar kompresor (kJ/kg) 2

Hubungan tersebut diturunkan dari persamaan energi dalam keadaan tunak (steady

flow energy equation) yaitu : q + h1 = h2 + Wk pada proses kompresi adiabatik

reversibel dengan perubahan energi kinetik dan energi potensial diabaikan.

Perbedaan entalpinya merupakan besaran negatif yang menunjukkan bahwa kerja

diberikan kepada sistem.

2.2.3.3 Unjuk Kerja (COP)

  Menurut Indartono (2006), unjuk kerja atau yang lebih dikenal dengan

koefisien performansi (COP = Coefficient Of Performance) merupakan

perbandingan antara kapasitas refrigerasi (KR) dengan daya (Pk) yang dibutuhkan

untuk menggerakkan kompresor. Untuk satu-satuan massa refrigeran maka unjuk

kerja dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara efek refrigerasi (ER) sistim

   

28  

dengan kerja (Wk) yang dibutuhkan untuk mengkompresi refrigeran di kompresor.

Makin besar nilai unjuk kerja (COP) makin baik kinerja sistim refrigerasi itu.

Unjuk kerja (COP) merupakan besaran tanpa dimensi.

COP = ER / Wk

Unjuk kerja (COP) adalah besarnya energi yang berguna, yaitu efek

refrigerasi dibagi dengan kerja yang diperlukan sistem (kerja kompresi).

12

41

hhhhCOP

kompresorKerjairefrigerasEfekUnjukKerja

−−

=

=

Unjuk kerja merupakan parameter yang sangat penting di dalam sistem

pendingin, karena semakin besar harga unjuk kerja (COP) maka semakin baik

kerja dari sistem pendingin tersebut. Unjuk kerja ini identik dengan efisiensi pada

motor bakar. Kalau efisiensi biasanya nilainya lebih kecil dari 1 sedangkan unjuk

kerja biasanya lebih besar dari 1.

2.2.4 Refrigeran

Association Heating Refrigeration and Air Conditioning Engineer

(ASHRAE, 2005) mendefinisikan refrigeran adalah zat yang mengalir dalam

mesin pendingin (mesin refrigerasi atau mesin pengkondisian udara/AC).

Refrigeran merupakan komponen terpenting siklus refrigerasi karena dialah yang

menimbulkan efek pendinginan dan pemanasan pada mesin pendinginan. Zat ini

berfungsi untuk menyerap panas dari benda/media yang didinginkan dan

membawanya, kemudian membuang panas tersebut ke udara luar atau ke atmosfir.

   

29  

Andika (2006) mengelompokkan jenis-jenis refrigeran menjadi refrigeran sintetik

dan refrigeran alami.

Refrigeran sintetik tidak terdapat di alam dan dibuat oleh manusia dari

unsur-unsur kimia. Yang termasuk kedalam kelompok refrigeran sintetik, yaitu: 1)

Refrigeran CFC (Chloro-Fluoro-Carbon). Refrigeran ini terdiri dari unsur Chlor

(Cl), Fluor (F) dan Carbon (C). Contoh dari refrigeran ini adalah R-11 (CFC-11),

R-12 (CFC-12). Karena tidak mengandung hidrogen CFC adalah senyawa yang

sangat stabil dan tidak mudah bereaksi dengan zat lain meskipun terlepas ke

atmosfir. Karena mengandung chlor, CFC merusak ozon di atmosfer (stratosfer)

jauh di atas muka bumi. Zat ini memiliki nilai potensi merusak ozon yang tinggi

(ODP = 1). Lapisan ozon bermanfaat untuk melindungi mahluk hidup dari

pancaran sinar ultraviolet intensitas tinggi. Oleh sebab itu kelestariannya perlu

dijaga; 2) Refrigeran HCFC (Hydro-Chloro-Fluoro-Carbon). Refrigeran ini

terdiri dari unsur Hydrogen (H), Chlor (Cl), Fluor (F) dan Carbon (C). Karena

mengandung hidrogen, refrigeran ini menjadi kurang stabil jika berada di

atmosfer, sehingga sebagian besar akan terurai pada lapisan atmosfer bawah dan

hanya sedikit yang mencapai lapisan ozon. Oleh sebab itu HCFC memiliki ODP

yang rendah. Contoh refrigeran ini adalah R-22 (HCFC-22); dan 3) Refrigeran

HFC (Hydro-Fluoro-Carbon). Refrigeran ini tidak memiliki unsur chlor. Oleh

sebab itu refrigeran ini tidak merusak lapisan ozon dan nilai ODP nya sama

dengan nol. Contoh dari refrigeran ini adalah R-134a (HFC -134a), R-152a (HFC-

152a), R-123 (HFC123).

   

30  

Refrigeran alami adalah refrigeran yang dapat ditemui di alam, namun

demikian masih diperlukan pabrik untuk penambangan dan pemurniannya.

Contoh refrigeran alami adalah Hidrocarbon (HC), Carbondioksida (CO2) dan

Amonnia (NH3). Jenis refrigeran ini tidak mengandung chlor oleh sebab itu

refrigeran ini tidak merusak lapisan ozon (ODP = 0).

Calm (2008) membagi perkembangan refrigeran dalam 4 periode seperti

disajikan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Perkembangan refrigeran (Calm, 2008)

Gambar 2.7 menunjukkan perioda perkembangan refrigeran, secara rinci :

1) Periode pertama, 1830-an hingga 1930-an, dengan kriteria refrigeran "apa pun

yang bekerja di dalam mesin refrigerasi”, (ether, CO2, NH3, SO2, hidrokarbon,

H2O, CCl4, CHCs), 2) Periode ke-dua, 1931-an hingga 1990-an menggunakan

kriteria refrigeran: aman dan tahan lama (durable), ( CFCs, HCFCs, HFCs, NH3,

H2O), 3) Periode ke-tiga, 1990-an hingga 2010-an dengan kriteria refrigeran tidak

   

31  

merusak lapisan ozon (HCFCs, NH3, HFCs, H2O, CO2), dan 4) Perioda ke-empat,

2010 keatas menggunakan refrigeran yang ramah lingkungan.

Perkembangan mutakhir di bidang refrigeran utamanya didorong oleh dua

masalah lingkungan, yakni lubang ozon dan pemanasan global (Calm and Didion,

1998; Calm et al., 1999). Sifat merusak ozon yang dimiliki oleh refrigeran utama

yang digunakan pada periode ke-dua, yakni CFCs, dikemukakan oleh Molina dan

Rowland (1974) yang kemudian didukung oleh data pengukuran lapangan oleh

Farman et al. (1985). Setelah keberadaan lubang ozon di lapisan atmosfer

diverifikasi secara saintifik, perjanjian Internasional untuk mengatur dan melarang

penggunaan zat-zat perusak ozon disepakati pada 1987 yang terkenal dengan

sebutan Protokol Montreal. CFCs dan HCFCs merupakan dua refrigeran utama

yang dijadwalkan untuk dihapuskan masing-masing pada tahun 1996 dan 2030

untuk negara-negara maju (United Nation Environment Programme, 2000).

Sedangkan untuk negara-negara berkembang, kedua refrigeran utama tersebut

masing-masing dijadwalkan untuk dihapus (phased-out) pada tahun 2010 (CFCs)

dan 2040 (HCFCs) (Powell, 2002). Pada tahun 1997, Protokol Kyoto mengatur

pembatasan dan pengurangan gas-gas penyebab rumah kaca, termasuk HFCs

(United Nation Framework Convention on Climate Change, 2005).

Powell (2002) menerangkan beberapa syarat yang harus dimiliki oleh

refrigeran pengganti (Calm,1994; Calm, 1996), yakni: 1) memiliki sifat-sifat

termodinamika yang berdekatan dengan refrigeran yang hendak digantikannya,

utamanya pada tekanan maksimum operasi refrigeran baru yang diharapkan tidak

terlalu jauh berbeda dibandingkan dengan tekanan refrigeran lama yang ber-

   

32  

klorin, 2) tidak mudah terbakar, 3) tidak beracun, 4) bisa bercampur (miscible)

dengan pelumas yang umum digunakan dalam mesin refrigerasi, dan 5) setiap

refrigeran CFC hendaknya digantikan oleh satu jenis refrigeran ramah lingkungan.

2.2.5 Pengaruh Refrigeran Terhadap Permasalahan Lingkungan Global

Permasalahan lingkungan global adalah persoalan kerusakan lingkungan

hidup yang dampaknya dirasakan di seluruh wilayah di bumi (global). Penyebab

kerusakan lingkungan tersebut bisa saja berasal dari satu lokasi tetapi dampaknya

dirasakan di tempat lain atau di seluruh tempat di muka bumi.

Saat ini terdapat dua masalah lingkungan global yang dianggap paling

mengancam kehidupan di muka bumi yaitu penipisan lapisan ozon dan efek

pemanasan global.

Rusaknya lapisan ozon disebabkan karena banyaknya zat-zat sintetik

buatan manusia yang digunakan dalam berbagai aplikasi industri. Zat-zat yang

umumnya berbentuk gas tersebut terlepas ke atmosfir dan merusak lapisan ozon

yang ada di stratosfer. Zat yang dilepas di Indonesia dapat mengakibatkan

rusaknya lapisan ozon di tempat lain. Dengan demikian masalah ini dianggap

sebagai masalah global dan penanganannya juga harus dilakukan secara global

dan bersama-sama oleh seluruh rakyat di berbagai negara.

Pengaruh terhadap permasalah lingkungan ini ditunjukkan dengan istilah

ODP (Ozone Depletion potential) dan GWP (Global Warming Potential). Contoh

beberapa refrigeran dengan tingkat ODP dan GWP tertentu.

   

33  

Tabel 2.2 Nilai ODP dan GWP refrigeran (Calm, 2004)

Sehingga sesuai dengan protokol montreal dan konvensi tentang

pemanasan global maka di masa yang akan datang refrigeran yang akan

digunakan adalah tingkat ODP = 0 dan GWP = 0.

2.2.5.1 Kerusakan Lapisan Ozon

a. Lapisan atmosfer bumi

Lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi dapat dibagi menjadi lima

lapisan atmosfer. Lapisan tersebut dari yang terendah (dekat permukaan bumi)

sampai tertinggi berturut-turut adalah troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer

dan eksosfer. Kelima lapisan atmosfer tersebut memiliki karakter yang berlainan

dan bervariasi sesuai ketinggiannya dari permukaan bumi.

   

34  

Gambar 2.8 Lapisan atmosfer bumi (UNDP-KLH, 2007)

b. Manfaat lapisan ozon

Lapisan ozon yang melindungi makhluk di bumi dari sengatan sinar Ultra

Violet B dan C yang berbahaya. Konsentrasi ozon tertinggi terdapat di lapisan

stratosfer yang berjarak 25 - 30 km. Lapisan ozon berada dalam situasi kritis

manakala konsentrasinya turun di bawah 220 DU (Dobson Unit). Hipotesis

mengenai rusaknya lapisan ozon akibat gas chlorofluoromethane (atau dikenal

juga dengan nama chlorofluorocarbon = CFC) pertama kali disampaikan oleh

Rowland dan Molina pada tahun 1974 di Jurnal Nature. Verifikasi kerusakan

lapisan ozon ini mencapai puncaknya manakala Farman et al. (1985)

mempublikasikan hasil pengukuran yang menunjukkan rendahnya konsentrasi

ozon di atas antartika di jurnal yang sama. Istilah ozone hole berkembang sejak

saat itu.

   

35  

Gambar 2.9 Manfaat lapisan ozon (Bratasida, 2003; KLH, 2003)

Ozon adalah zat yang terdiri dari tiga atom oksigen, sedangkan molekul

gas oksigen hanya terdiri dari dua atom oksigen serta bersifat sebagai senyawa

pengoksidasi kuat.

Gambar 2.10 Distribusi ozon di atmosfer (UNDP-KLH, 2007)

   

36  

Lapisan ozon sebenarnya hanyalah merupakan suatu ungkapan, karena

sesungguhnya ozon di atmosfer tidak membentuk suatu lapisan tersendiri, tetapi

terdapat dan tersebar di dalam lapisan troposfer dan stratosfer antara ketinggian 0

- 50 km di atas permukaan bumi dengan konsentrasi yang bervariasi.

Jika seluruh ozon yang terdapat pada tiang atmosfer di atas suatu lokasi

pada permukaan bumi dikumpulkan di permukaan bumi pada temperatur 00C dan

tekanan 1 atm maka akan diperoleh suatu lapisan ozon dengan ketebalan tertentu.

Ketebalan lapisan ozon yang didapat ini menyatakan jumlah ozon dalam atmosfer

di atas tempat tersebut. Setiap ketebalan 0,01 mm lapisan ozon tersebut

dinyatakan sebagai satu dobson unit. Ketebalan lapisan ozon rata-rata 260 DU.

Jika ketebalan lapisan ozon kurang dari 220 DU maka dikatakan telah terjadi

lubang ozon (penipisan lapisan ozon) di tempat tersebut.

c. Reaksi pembentukan dan penguraian ozon

Molekul gas oksigen (O2) yang ada di bagian atas lapisan stratosfer

terkena radiasi ultra ungu dalam intensitas tinggi yang berasal dari radiasi surya

sehingga terurai menjadi dua atom oksigen bebas (radikal oksigen). Radikal

oksigen ini dapat mengalami beberapa kemungkinan reaksi yaitu :

• Bereaksi dengan molekul oksigen sehingga kembali membentuk molekul

ozon

• Menarik satu atom oksigen dari molekul ozon sehingga terbentuk dua

molekul oksigen, atau

• Bereaksi dengan radikal oksigen dan membentuk molekul oksigen

   

37  

Rekasi pembentukan dan penguraian ozon secara alami di lapisan

stratosfer ini menyerap banyak energi sinar ultra ungu, sehingga mengurangi

intensitasnya yang sampai ke permukaan bumi. Dengan kata lain lapisan ozon

yang terdapat di atmosfer melindungi bumi dari sinar ultra ungu intensitas tinggi.

Sinar ultra ungu intensitas tinggi dari mataharimemutuskan ikatan dua atom oksigen yangmembentuk molekul oksigen menjadi dua atomoksigen

Atom-atom oksigen bebas bereaksi denganmolekul oksigen membentuk molekul ozon

O

OO +

O

OO

Molekul Ozon (O3)

Molekul-molekul ozon menyerap energiradiasi sinar ultra ungu yang menyebabkanozon terurai menjadi molekul oksigen danatom oksigen

Molekul Oksigen (O2)

OO

O

O

2 Atom Oksigen (O)

Radiasi Sinar Ultra Ungu

O

O

O

O

OO

Molekul Oksigen (O2) Atom Oksigen (O)

Gambar 2.11 Reaksi pembentukan dan penguraian ozon (UNDP-KLH, 2007)

Jumlah ozon di atmosfer berkurang akibat adanya zat-zat sintetis buatan

manusia yang merusak. Zat-zat tersebut disebut bahan perusak ozon (BPO).

Diantara BPO tersebut adalah refrigeran CFC. Proses perusakan lapisan ozon oleh

CFC diilustrasikan pada Gambar 2.12.

   

38  

Sinar ultra ungu intensitas tinggi dari matahari mengenai molekul CFC, memutuskan ikatan dan membebaskan atom khlor

Atom-atom khlor yang merupakanradikal bebas bereaksi dengan molekulozon dan memecahnya menjadi khlorinmonoksida dan molekul oksigen. Ozonmenjadi hancur

Molekul-molekul khlorin monoksidamasih reaktif dan bereaksi denganatom oksigen, yang seharusnya dapatmembentuk ozon, menjadi molekuloksigen dan atom khlor kembali. Atomkhlor yang terbebas akan kembalimerusak ozon. Reaksi-reaksi di atasterjadi berulang-ulang dengan akibatrusaknya lapisan ozon.

Molekul CFC

Radiasi Sinar Ultra Ungu CCl

Cl Cl

F

khlor

karbon

fluor

O

ClCl +

O

O

O

Molekul Oksigen (O2)

O

O

Khlorin monoksidaozonAtom khlor

O

Molekul Oksigen (O2) Atom khlor

+O

ClO

O

Cl

Khlorin monoksidaAtom Oksigen

Gambar 2.12 Reaksi perusakan dan pencegahan pembentukan ozon

(UNDP-KLH, 2007)

CFC yang sangat stabil dan tidak mudah bereaksi dengan zat apapun,

menyebabkan zat ini mampu naik sampai ke lapisan stratosfer. Pada lapisan ini

terdapat radiasi sinar ultra ungu dengan intensitas tinggi yang berasal dari

matahari. Radiasi yang kuat ini mampu memutuskan ikatan atom-atom chlor pada

CFC. Atom chlor yang terputus akan menjadi radikal bebas yang sangat reaktif

dan akan bereaksi dengan ozon yang banyak terdapat di stratosfer. Rekasi ini

menyebabkan ozon rusak dan terurai menjadi molekul chlorin monoksida (ClO).

   

39  

Gambar 2.13 Proses kerusakan ozon oleh klorin (KLH, 2007)

dan molekul oksigen (O2) Molekul chlorin monoksida (ClO) masih bersifat

radikal dan bereaksi dengan atom oksigen (O) yang seharusnya dapat membentuk

ozon dengan molekul oksigen (O2). Reaksi ini mengakibatkan tercegahnya

pembentukan ozon (O3). Hasil reaksi adalah molekul oksigen (O2) dan atom chlor

(Cl). Atom chlor ini menjadi radikal lagi dan kembali akan merusak ozon yang

lain. Reaksi ini terjadi berulang-ulang sehingga satu atom chlor dapat merusak

puluhan ribu molekul ozon. Disamping itu puluhan ribu ozon juga gagal terbentuk

sebagai akibat digandengnya atom oksigen (O) oleh chlorin monoksida (ClO)

Karena banyaknya molekul CFC yang terlepas ke atmosfer maka jumlah ozon

semakin lama semakin berkurang dan timbul lubang ozon khususnya di daerah

kutub dan utamanya di kutub selatan.

   

40  

d. Lubang ozon

Menyadari bahaya kerusakan lapisan ozon, berbagai negara kemudian

bersepakat dalam Konvensi Wina (1985) yang selanjutnya menghasilkan Protokol

Montreal (1987) untuk mengurangi emisi gas-gas yang berpotensi merusak

lapisan ozon. Dua gas utama yang merusak lapisan ozon adalah gas chlorine yang

utamanya berasal dari senyawa CFC dan gas bromine yang utamanya berasal dari

senyawa methyl bromide dan halon. Pemerintah Indonesia telah turut meratifikasi

Konvensi Wina dan Protokol Montreal berikut amandemen-amandemennya

melalui beberapa Keputusan Presiden.

Gambar 2.14 Lubang ozon (KLH, 2008)

Sementara itu, sejak diketemukannya fenomena penipisan lapisan ozon, luas

daerah yang memiliki konsentrasi ozon kurang dari 220 DU terus membesar.

Untuk Tahun 2004, NASA melaporkan bahwa lubang ozon di atas kutub selatan

telah mencapai 28 juta km2, yang berarti lebih dari dua kali lipat luas antartika itu

   

41  

sendiri (atau lebih besar dari daratan Amerika Utara). Jika hal ini tidak segera

ditanggulangi, tidak tertutup kemungkinan bahwa lubang ozon ini bisa menjadi

malapetaka global bagi kehidupan di muka bumi.

Gambar 2.15 Ketebalan Lapisan Ozon

CFC pada umumnya digunakan di sektor pendingin (refrigerasi), busa

pelarut/pembersih (solvent), dan zat pendorong (propellant) seperti pada parfum.

Saat ini, pengguna CFC terbesar adalah pada sektor refrigerasi. CFC, seperti R-12

atau Freon 12, masih banyak digunakan pada pendingin udara (AC) kendaraan

dan chiller (mesin pendingin udara pada gedung). CFC jenis R-11 juga masih

banyak digunakan pada chiller. Masyarakat bisa berperan besar dalam program

perlindungan lapisan ozon ini dengan menggunakan produk-produk yang tidak

menggunakan CFC. Di Indonesia, pemerintah akan menghentikan import CFC

pada akhir tahun 2007. Karena tidak ada satu pun industri yang menghasilkan

CFC di tanah air, maka penghentian import CFC akan menyebabkan kelangkaan

   

42  

CFC di dalam negeri. Hal ini perlu segera diantisipasi oleh para pengguna CFC;

antara lain dengan menggunakan bahan-bahan non-CFC dan berbagai teknologi

yang tidak menggunakan CFC.

e. Bahaya akibat adanya lubang ozon

Jika lapisan ozon rusak atau terjadi lubang ozon maka radiasi sinar ultra

ungu (UV-B) dengan intensitas tinggi akan mencapai permukaan bumi. Radiasi

intensitas tinggi (UV-B) inilah yang berbahaya dan mematikan, terutama terhadap

kehidupan organisme bersel satu seperti bakteria dan protozoa. Jika dosisnya

berlebihan maka mikroorganisme seperti plankton akan terhambat seluruh

kegiatannya, hal ini sangat berbahaya terhadap kesetimbangan ekosistem

mengingat plankton adalah sumber makanan kehidupan laut.

 

 

 

 

 

 

Katarak mata Penurunan Produktivitas tanaman  

 

Kanker kulit Ekosistem laut

Gambar 2.16 Dampak kerusakan lapisan ozon (KLH, 2007)

   

43  

Dapat dibayangkan apa yang akan terjadi pada organisme lain yang berada

dalam rantai makanannya. Bagi manusia UV-B dapat menimbulkan eritema, yaitu

memerahnya kulit (UV 296,7 nm). Lebih hebat lagi jika dosisnya berlebihan.

Dampak yang telah diketahui sekarang UV-B dapat menimbulkan antara lain

katarak mata, kanker kulit, menurunnya daya tahan tubuh dan matinya

fitoplankton yang membahayakan kehidupan biota laut dan pada akhirnya

merugikan kehidupan manusia juga.

Untunglah UV-B ini sebagian besar dapat dihambat oleh lapisan ozon di

stratosfir sebelum sampai di permukaan bumi. Akibatnya UV-A yang banyak

sampai di permukaan bumi. UV-A yang terlalu banyak dapat menimbulkan

pigmentasi kulit seperti yang terjadi akibat berjemur terlalu lama di bawah sinar

matahari. UV-A malahan dibutuhkan untuk mengolah pro-vitamin D yang ada di

dalam kulit kita.

2.2.5.2 Pemanasan global

Sinar matahari yang berhasil menerobos atmosfir (setelah sebagiannya

langsung dipantulkan oleh atmosfir ke angkasa) sebagian akan dipantulkan oleh

permukaan bumi ke atmosfir dan sebagiannya lagi akan diserap oleh permukaan

bumi. Terserapnya sinar matahari tersebut akan memanaskan permukaan bumi

dan menyebabkan permukaan tersebut mampu memancarkan energi ke atmosfir

(berupa sinar infra merah yang memiliki panjang gelombang relatif besar).

Keberadaan Gas Rumah Kaca (GRK) menyebabkan tidak semua sinar infra merah

yang dipancarkan bumi bisa lolos ke angkasa, sebagian besar sinar tersebut

   

44  

diserap oleh GRK dan selanjutnya dipancarkan kembali ke permukaan bumi.

Proses tersebut berulang dan menyebabkan kenaikan temperatur bumi. Gas

Rumah Kaca (GRK) pada dasarnya berfungsi menjaga temperatur bumi pada

tingkat yang sesuai untuk kebutuhan makhluk hidup. Ketiadaan, atau kurangnya,

GRK akan menyebabkan temperatur di permukaan sebuah planet akan sangat

rendah (seperti permukaan Mars yang memiliki temperatur rata-rata -50 0C);

namun terlalu banyak GRK juga akan menyebabkan kenaikan temperatur (seperti

permukaan Venus yang temperatur rata-ratanya 420 0C). Syukur kepada Tuhan

bahwa kecukupan GRK di bumi menyebabkan temperatur rata-rata bumi berada

pada kisaran yang sesuai untuk kehidupan, yakni sekitar 15 0C (Hamilton dalam

Indartono, 2007).

Selimut yang terlalu tebal dan rapat menyebabkan ketidaknyamanan.

Lonjakan jumlah GRK di atmosfer bumi tidak saja menimbulkan

ketidaknyamanan, namun berpotensi menyebabkan bencana global. Dalam

Konvensi PBB tentang Perubahan Iklim, beberapa jenis gas telah diidentifikasi

sebagai GRK, yakni karbondioksida (CO2), dinitroksida (N2O), metana (CH4),

sulfurheksafluorida (SF6), perfluorocarbon (PFCs), dan hidrofluorocarbon

(HFCs).

Setiap gas rumah kaca mempunyai potensi pemanasan global (Global

Warming Potential - GWP) yang diukur secara relatif berdasarkan emisi CO2

dengan nilai 1. Makin besar nilai GWP makin bersifat merusak. Berdasarkan

perhitungan untuk beberapa tahun belakangan ini dapat disimpulkan bahwa

   

45  

kontribusi CO2 terhadap pemanasan global mencapai lebih dari 60%  (Mimuroto

and Koizumi, 2003).

         

CH4 19% 

Gambar 2.17 Kontribusi gas rumah kaca terhadap pemanasan global

Berdasarkan uraian diatas dalam penelitian ini yang dimaksud dengan

unjuk kerja (COP) mesin pendingin adalah besarnya energi yang berguna, yang

ditunjukkan oleh perbandingan antara efek refrigerasi (ER) sistem dengan kerja

(Wk) yang dibutuhkan untuk mengkompresi refrigeran di kompresor. 

Efek refrigerasi (ER) merupakan selisih dari enthalpi sisi buang (h1)

dengan enthalpi sisi isap (h4) pada evaporator. Sedangkan kerja kompresi (Wk)

adalah selisih dari enthalpi sisi buang (h2) dengan enthalpi sisi isap (h1) pada

kompresor. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

12

41 hhhh

WkERCOP

kompresorKerjairefrigerasEfekUnjukKerja

−−

=

=

=

Data yang diperoleh pada hasil pengujian adalah data primer berupa data

tekanan (P, psig), temperatur (T, 0C), frekwensi (f, Hz), tegangan (V, volt),

   

46  

kelembaban evaporator (Rh, %), Arus (I, Ampere), didapat dengan jalan

pengukuran langsung pada setiap kali jenis pengujian, yaitu pengujian pada massa

optimum.

Berdasarkan data hasil pengukuran tekanan (P) dan tempertur (T) pada

masing-masing titik pengujian pada mesin pendingin dan dengan bantuan P-h

diagram refrigeran CFC (R-12) kita dapat menentukan besaran enthalpi (h) pada

masing-masing titik. Data akan diolah dan dianalisis dengan menggunakan sifat-

sifat termodinamika refrigeran CFC (R-12) untuk dapat menentukan besarnya

unjuk kerja (COP) mesin pendingin (AC mobil).

Berdasarkan hasil pengujian konsumsi arus listrik kompresor untuk

masing-masing refrigeran CFC hasil recovery dan recycle dengan CFC murni,

akan dapat diketahui konsumsi daya listrik kompresor untuk refrigeran hasil

recovery dan recycle dan refrigeran murni. Selanjutnya efisiensi energi dari mesin

pendingin (AC mobil) dapat ditentukan.

   

47  

BAB III

KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir

Seiring dengan perkembangan teknologi dan peningkatan taraf hidup

masyarakat penggunaan mesin pendingin (AC mobil) juga mengalami

peningkatan. Semakin meningkatnya penggunaan mesin pendingin, penggunaan

refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a) juga meningkat. Akibat service yang

buruk (tidak ramah lingkungan) banyak teknisi pada saat service melepas CFC (R-

12) dan HFC (R-134a) ke atmosfir yang dapat mengakibatkan kerusakan lapisan

ozon dan pemanasan global.

Mengantisipasi permasalahan tersebut diatas beberapa negara didunia

termasuk Indonesia sepakat untuk mengurangi penggunaan dan berupaya

menghentikan penggunaan gas-gas tersebut diatas. Pemerintah Indonesia,

pelaksanaannya dibawah Departemen Kementerian Lingkungan Hidup secara

konsen menanggulangi permasalahan tersebut dengan berbagai program.

Khususnya dalam bidang mesin pendingin, World Bank melalui KLH

memberikan bantuan mesin 3R (Recovery Recycle dan Recharging) refrigeran

bagi perusahaan/bengkel service mesin pendingin (AC mobil) untuk menghindari

terlepasnya refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a) ke atmosfir pada waktu

melakukan service. Mesin 3R dapat mencegah pelepasan refrigeran CFC (R-12)

dan HFC (R-134a) ke atmosfir sehingga dapat mencegah kerusakan lapisan ozon

oleh CFC (R-12) dan mencegah pemanasan global oleh HFC (R-134a). Sebelum

47

   

48  

melakukan tindakan service terhadap mesin pendingin (AC mobil) biasanya

refrigeran di dalam sistem terlebih dahulu harus dikeluarkan. Selama ini (sebelum

mendapat bantuan mesin 3R) para teknisi melakukan sevice secara konvensional

yaitu mengeluarkan refrigeran dari dalam sistem mesin pendingin dan melepaskan

refrigeran tersebut ke atmosfir. Secara ekonomis mesin 3R lebih menguntungkan

karena tidak perlu membeli refrigeran baru untuk mengisi mesin pendingin, cukup

dengan menggunakan refrigeran hasil recovery dan recycle mesin 3R saja.

Disamping itu service dapat dilakukan lebih efektif dan efisien.

Cara pengelolaan refrigeran menggunakan mesin 3R mengikuti prosedur

yaitu : 1) proses recovery, proses pengambilan refrigeran dari dalam suatu sistem

pendingin dan memindahkannya ke dalam suatu tabung/tangki penampung, 2)

proses recycle, proses peningkatan kemurnian refrigeran dari proses sirkulasi

didalam mesin 3R melalui proses fisika dengan jalan pemisahan minyak pelumas

dan penyaringan refrigeran untuk digunakan kembali, dan 3) proses recharging,

proses pengisian kembali refrigeran yang diambil atau ditangkap pada waktu

proses recovery pada sistem mesin pendingin tersebut.

Bagi perusahaan/bengkel service mesin pendingin (AC mobil) yang

mendapat bantuan mesin 3R laluan tunggal telah diberikan pelatihan sehingga

dapat menggunakan mesin 3R dengan baik dan benar sekaligus menginformasikan

pentingnya ozon bagi kehidupan.

Untuk mendapatkan data tersebut perlu dilakukan monitoring dan evaluasi

pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a) ke perusahaan/bengkel

service mesin pendingin (AC Mobil) yang mendapat mesin 3R. Sedangkan untuk

   

49  

mengetahui unjuk kerja (COP) mesin pendingin (AC mobil) yang menggunakan

refrigeran CFC (R-12) hasil recovery dan recycle mesin 3R dilakukan pengujian

di Laboratorium Refrigerasi dan Tata Udara, Jurusan Teknik Mesin Politeknik

Negeri Bali.

Unjuk kerja (COP) mesin pendingin (AC mobil) yang menggunakan

refrigeran CFC (R-12) hasil recovery dan recycle mesin 3R secara teoritis lebih

rendah, karena :

1) Adanya kontaminan (gas lain, dan atau uap air) di dalam refrigeran CFC (R-

12) hasil recovery dan recycle mesin 3R,

2) Refrigeran CFC (R-12) hasil recovery dan recycle mesin 3R telah bercampur

dengan refrigeran lain pada waktu service atau pada waktu pengisian mesin

pendingin, dan

3) Akibat panas berlebih (overheating) pada waktu mesin pendingin (AC mobil)

beroperasi tetapi refrigerannya belum sampai terbakar.

   

50  

3.2 Konsep Penelitian

Service Mesin Pendingin (AC mobil)

- Clorin - Flour

Service Konvensional - Penipisan

Lapisan Ozon - Pemanasan

Global

CFC dan HFC

Ramah lingkungan

Bila kompresor tidak terbakar

Service dengan Mesin 3R

Refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a) Hasil Recovery dan Recycle

Mesin 3R

Recharging CFC (R-12) ke Mesin Pendingin (AC

Uji : CFC (R-12)

ya

tidak

Dimanfaatkan

Dimusnahkan

Gambar 3.1 Kerangka konsep penelitian

   

51  

3.3 Hipotesis Penelitian

1. Perusahaan/bengkel service AC mobil yang mendapat bantuan mesin 3R

telah melaksanakan pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a)

menurut pedoman teknis dan persyaratan kompetensi pelaksanaan retrofit

dan recycle pada sistem refrigerasi (KLH, 2007).

2. Untuk pengujian unjuk kerja AC mobil yang menggunakan refrigeran CFC

(R-12) hasil recovery dan recycle mesin 3R dibandingkan dengan CFC (R-

12) murni, hipotesis yang di uji adalah:

H0 : μ1 = μ2 (Tidak ada perbedaan unjuk kerja AC mobil yang

menggunakan refrigeran CFC-12/R-12 murni dengan refrigeran

CFC-12/R-12 hasil recovery dan recycle mesin 3R).

Ha : μ1 > μ2 (Unjuk kerja AC mobil yang menggunakan refrigeran CFC-

12/R-12 hasil recovery dan recycle mesin 3R lebih rendah

dibandingkan dengan AC mobil menggunakan refrigeran CFC-12/R-

12 murni).

Kriteria pengujian dengan taraf signifikan 5%, jika sig t < 0,05 hipotesis

H0 ditolak dan dalam kondisi lainnya Ha diterima.

   

52  

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada 27 perusahaan/bengkel service AC mobil

yang mendapat bantuan mesin 3R dari World Bank melalui KLH yang berada di

Denpasar - Bali.

Gambar 4.1

Kegiatan proses pengambilan data pada perusahaan/bengkel service AC mobil di Denpasar - Bali

52

   

53  

Penelitian ini lebih di fokuskan pada monitoring dan evaluasi, yaitu bagaimana

perusahaan/bengkel service AC Mobil melaksanakan pengelolaan refrigeran CFC

(R-12) dan HFC (R-134a) pada saat servicing menggunakan mesin 3R sehingga

refrigeran tidak terlepas ke atmosfir.

Pengujian unjuk kerja (COP) mesin pendingin hanya dilakukan pada

refrigeran CFC (R-12) hasil recovery and recycle mesin 3R yang masih bisa di

dapat dari perusahaan/bengkel service AC mobil dibandingkan dengan CFC (R-

12) murni.

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian

4.2.1 Lokasi Penelititan

Penelitian dilakukan pada 2 tempat yaitu : 1) untuk mengetahui

pelaksanaan pengelolaan CFC (R-12) dan HFC (R-134a), pada

perusahaan/bengkel service AC mobil yang mendapat bantuan hibah mesin 3R

dari World Bank melalui KLH di Denpasar; dan 2) untuk menguji unjuk kerja

(COP) di Laboratorium Refrigerasi dan Tata Udara, Program Studi Refrigerasi

dan Tata Udara, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali.

4.2.2 Waktu Penelitian

Waktu penelitian selama enam bulan dengan tahapan sebagai berikut:

- Bulan Pebruari :

Persiapan bahan kuesioner, minta panduan kuesioner dan diskusi tentang

evaluasi pengelolaan CFC dan HFC pada Kepala Sub Bidang Pengendalian

Lingkungan di PPLH Regional Bali – Nusra.

   

54  

- Bulan Maret :

Persiapan alat/AC mobil dan bahan CFC-12/R-12 murni untuk dapat dipakai

melakukan pengujian refrigeran CFC-12/R-12.

- Bulan April :

Permohonan surat pengantar ke Direktur Politeknik Negeri untuk ke PPLH

regional Bali-Nusra dan BLH Propinsi Bali Bali dan melakukan pengujian

CFC-12/R-12 murni.

- Bulan Mei :

Melakukan survei dan penyebaran kuesioner ke perusahaan/bengkel AC

mobil yang mendapat bantuan mesin 3R di Denpasar-Bali. Pengujian CFC-

12/R-12 hasil recovery dan recycle mesin 3R.

- Bulan Juni :

Pengambilan kuesioner yang masih di perusahaan/bengkel service AC mobil.

Pengolahan data dan pembuatan laporan.

- Bulan Juli : Penyelesaian laporan.

4.3 Subyek Penelitian

Sebagai populasi dalam penelitian ini adalah semua perusahaan/bengkel

service AC mobil yang mendapat bantuan hibah mesin 3R di Denpasar-Bali dalam

program perlindungan lapisan ozon dan mencegah pemanasan global. Secara rinci

perusahaan/bengkel AC mobil yang menerima bantuan berjumlah 27

perusahaan/bengkel.

   

55  

Tabel 4.1 Daftar penerima bantuan hibah sektor mobil air conditioner (Bali)

No. Nama Perusahaan/Bengkel Alamat 1 UD. Asia Ban Jl. Gunung Agung No.55, Pemecutan. 2 CV. Bagus AC Jl. Tukad Pakerisan 116B, Denpasar. 3 PT. Bali Taxi Jl. By Pass Nusa Dua No.4, Jimbaran. 4. UD. Bram Service Jl. Narakusuma No.36, Denpasar. 5 Budi AC Jl. Cokroaminoto 89, Denpasar. 6 Dewa AC Jl. Bukit Tunggal No.46, Denpasar. 7 Duta Prima Jl. Raya Kuta No.44, Br. Abian Base. 8 Eka Jaya AC Mobil Jl. Prof. IB Mantra, By Pass. 9 Gede AC Mobil Jl. A. Yani No.40A Gg. Flamboyan No.3. 10 Hans Service Jl. Teuku Umar 58, Denpasar. 11 Intan Sakti Motor Jl. Sutomo No.41, Denpasr. 12 Kardi AC Mobil Jl. Pulau Bungin Gg. Taman No.2. 13 Mas Agung Mandiri AC Jl. Gatot Subroto No.7, Denpasar. 14 Paul Air Cond. Service Jl. By Pass Ngurah Rai No.280S. 15 Mas Service Jl. Tukad Pakerisan 140Y, Panjer. 16 Naga Mas Motor Jl. Hayam Wuruk No.196, Denpasar. 17 Rally Utama Jl. Nusa Indah No.60, Denpasar. 18 Mas Wul AC Mobil Jl. Tukad Yeh Aya No.314, Renon. 19 Sama Jaya Service Jl. A. Yani No.196, Singaraja. 20 Mekar Jaya Motor Jl. By Pass Ngurah Rai, Tuban. 21 Merpati Bali Jl. Raya Kuta No.67, Badung. 22 Sejuk AC Jl. Gatot Subroto Timur 202, Denpasar. 23 Setia Kawan Mandiri Jl. Diponogoro 10, Br. Pesanggaran. 24 Surya Sakti AC Jl. Gatot subroto No. 21X, Denpasar. 25 Tole Motor Jl. Gatot Subroto Barat No.999X. 26 Sumber Jaya Sakti Jl. Gatot Subroto No.1, Denpsar. 27 Santa Jaya Motor Jl. By Pass Nusa Dua No.72, Jimbaran.

Sumber: KLH, 2007

4.4 Bahan dan Alat Penelitian

4.4.1 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian unjuk kerja mesin pendingin (AC

mobil) ini antara lain :1) Refrigeran CFC (R-12) hasil recovery dan recycle mesin

3R, dan 2) Refrigeran CFC murni. Refrigeran CFC (R-12) hasil recovery dan

recycle didapat dari perusahaan/bengkel service AC mobil yang mendapat

   

56  

bantuan mesin 3R dari world bank melalui KLH di Denpasar. Sedangkan

refrigeran CFC murni didapat dari suplier. Untuk menentukan kemurniaan

refrigeran CFC akan di tes dengan refrigeran identifier.

4.4.2 Alat Penelitian

Untuk mendapatkan data tentang pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan

HFC (R-134a) pada masing-masing perusahaan/bengkel service AC mobil

dilakukan melalui penyebaran kuesioner dan observasi pada masing-masing

perusahaan/bengkel AC mobil yang menerima bantuan mesin 3R.

Data unjuk kerja (COP) mesin pendingin menggunakan refrigeran CFC

(R-12) hasil recovery dan recycle dibandingkan dengan CFC (R-12) murni,

diperoleh dengan melakukan pengujian simulasi mesin pendingin (AC mobil) di

laboratorium Refrigerasi dan Tata Udara Program Studi Teknik Refrigerasi dan

Tata Udara Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Bali, dengan spesifikasi

sebagai berikut :

a) Motor listrik

Alat ini berfungsi sebagai penggerak kompresor. Adapun spesifikasinya

adalah sebagai berikut :

Merk : 3 Phase Induction Motor (Made in China)

Daya : 3 Hp

Putaran : 1430 rpm

Frekwensi : 50 Hz

Phase : 3 Phase

   

57  

Voltage : 220 – 230 Volt

Arus : 5/8,6 ( )Δ−Υ

b) Kompresor

Adapun spesifikasinya sebagai berikut :

Merk : SANDEN

Model/Type : SD-505

Ser. No. : 0410628059

Refrigerant : R-12

Lubricant : Oil Suniso 5 GS

c) Pressure Gauge

Digunakan 4 buah pressure gauge, digunakan masing-masing untuk

mengukur tekanan sisi masuk dan sisi keluar pada kondensor maupun

evaporator.

d) Infrared/Digital Thermometer

Digunakan 4 buah infrared/digital thermometer, digunakan masing-

masing untuk mengukur temperatur sisi masuk dan sisi keluar kondensor

maupun pada evaporator.

e) Stop Watch

Untuk mengukur waktu yang dibutuhkan pada waktu pengambilan data

atau waktu pengujian.

f) Gauge Manifold

Digunakan untuk mengukur tekanan refrigeran baik pada saat pemakuman,

pengisian maupun pada saat beroperasi. Yang dapat dilihat pada gauge

   

58  

manifold adalah tekanan evaporator atau tekanan isap (suction) kompresor

dan tekanan kondensor atau tekanan keluar (discharge) kompresor.

Alat uji yang digunakan telah terkalibrasi dari pabrik pembuatnnya.

4.5 Variabel Penelitian

Penelitian ini memiliki dua variabel yaitu variabel pengelolaan refrigeran

dan unjuk kerja (COP) mesin pendingin.

4.5.1 Variabel Pengelolaan refrigeran

Variabel pengelolaan refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a) dengan

mesin 3R, kaitannya dengan sektor servicing pada bengkel AC mobil adalah cara

penanganan refrigeran CFC (R-12) dan HFC (R-134a) pada saat service AC mobil

menggunakan mesin 3R. Diukur dengan mewawancarai perusahaan/bengkel AC

mobil dan menanyakan dengan kuesioner standar mulai dari proses recovery yaitu

proses pengambilan refrigeran dari dalam suatu sistem pendingin dan

memindahkannya ke dalam suatu tabung/tangki penampung, proses recycle yaitu

proses peningkatan kemurnian refrigeran dari proses sirkulasi didalam mesin

3R.melalui proses fisika dengan jalan pemisahan minyak pelumas dan

penyaringan refrigeran untuk digunakan kembali, dan proses recharging adalah

proses pengisian kembali refrigeran yang diambil atau ditangkap pada waktu

proses recovery pada sistem mesin pendingin tersebut (KNLH, 2007).

Efektivitas pengelolaan dilihat dari efektivitas pada masing-masing tahap

pengelolaan. Nilai efektifitas pengelolaan dihitung dengan cara :

   

59  

Nilai efektivitas pengelolaan = x 100%

dimana : A = Total skor pengelolaan

B = Skor maksimum pengelolaan

Nilai ini dibandingkan dengan Pedoman Acuan Patokan (PAP) tingkat pencapaian

sebagai berikut (Depdiknas, 1999) yaitu:

90% – 100 % : Sangat efektif (SE)

80% – 89 % : Efektif (E)

65% – 79 % : Cukup (C)

40 % – 64 % : Kurang Efektif (KE)

0% – 39% : Sangat Kurang Efektif (SKE)

Kisi-kisi kuesioner untuk mengukur pelaksanaan pengelolaan refrigeran

ditunjukkan pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Kisi-kisi alat evaluasi pengelolaan refrigeran dengan menggunakan

mesin 3R

No Dimensi Indikatornya Jumlah butir

(buah)

1 Recovery Refrigeran yang diambil ari AC mobil dipindahkan ke dalam tangki penampung

5

2 Recycle

1. Meningkatkan kemurnian refrigeran dengan mesin 3R.

2. Pemisahan minyak pelumas dan penyaringan kotoran refrigeran

5

3 Recharging Pengisian kembali refrigeran hasil recovery dan recycle ke AC mobil

4

Jumlah 19

   

60  

4.5.2 Variabel unjuk kerja/COP (Coefficient of Performance)

Variabel unjuk kerja mencakup : efek refrigerasi (ER), kerja kompresi

(Wk), dan unjuk kerja (COP) :

a) Efek refrigerasi (ER) adalah kalor yang diterima oleh sistem dari

lingkungan melalui evaporator per satuan laju massa refrigeran, di ukur

dengan cara :

ER = h1 - h (kJ/kg) 4

dimana :

h1 = enthalpi refrigeran yang keluar evaporator (kJ/kg)

h4 = enthalpi refrigeran yang masuk evaporator (kJ/kg)

b) Kerja kompresi (Wk) adalah kerja dilakukan kompresor, sama dengan

selisih enthalpi uap refrigeran yang keluar kompresor dengan enthalpi uap

refrigeran yang masuk ke kompresor, di ukur dengan cara :

Wk = h - h1 (kJ/kg) 2

dimana :

h = enthalpi uap refrigeran pada sisi isap kompresor (kJ/kg) 1

h = enthalpi uap refrigeran pada sisi buang/keluar kompresor (kJ/kg) 2

c) Unjuk kerja (COP) dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara efek

refrigerasi (ER) sistim dengan kerja (Wk) yang dibutuhkan untuk

mengkompresi refrigeran di kompresor atau besarnya energi yang berguna,

yaitu besarnya efek refrigerasi dibagi dengan kerja yang diperlukan sistem,

yang besarnya adalah :

   

61  

12

41

hhhh

COP

kompresorKerjairefrigerasEfekUnjukKerja

−−

=

=

Unjuk kerja merupakan besaran tanpa dimensi.

Langkah-langkah yang akan dilakukan dalam melakukan pengujian unjuk

kerja (COP) mesin pendingin (AC mobil) adalah :

- Mempersiapkan bahan atau refrigeran CFC (R-12) hasil proses recovery

dan recycle mesin 3R, dan CFC (R-12) murni.

- Mempersiapkan alat uji mesin pendingin ( AC mobil) dan alat ukur yang

akan digunakan untuk pengambilan data seperti : pressure gauge,

infrared/digital thermometer, ampere meter, stopwatch, vaccum pump,

tool box, dan lain-lain.

- Memastikan alat uji dan semua peralatan berfungsi dengan baik (normal).

- Pastikan alat ukur sudah dalam standar normal (terkaliberasi).

- Check atau menghidupkan panel listrik.

- Hidupkan mesin pendingin, selang 5 menit pertama catat data pada tabel

pengujian untuk masing-masing titik pengukuran, begitu seterusnya untuk

setiap 2 menit berikutnya sampai waktu pengujian mencapai 25 menit.

- Cara yang sama dilakukan untuk setiap pergantian refrigeran.

Proses pengosongan, pemakuman dan pengisian ini wajib dilakukan

sebelum melakukan pengujian. Untuk mendapatkan hasil yang optimal dalam

pengujian maka hal yang paling penting untuk diperhatikan dalam proses ini

   

62  

adalah ketelitian baik dalam pemakuman ataupun pengisian refrigeran kedalam

sistem. setelah itu baru melakukan pengujian sistem/alat.

Langkah-langkah proses pengujian

Mesin Pendingin (Simulator AC mobil)

Tidak bocor

Pengosongan, Pemakuman,

Cek kebocoran

Serv

ice

Mesin Pendingin (Simulator AC mobil)

Serv

ice

bocor

Pelumasan dan

Pengisian

Pengujian : - Tekanan (P, Psig) - Temperatur (T, 0C) - Arus (I, Ampere)

Gambar 4.2 Langkah-langkah proses pengujian refrigerant CFC-12/R-12

Beberapa variabel yang diukur dalam penelitian ini dapat dilihat pada

Tabel 4.3 dibawah ini :

   

63  

Tabel 4.3 variabel yang diukur dalam uji ujuk kerja (COP)

No. Variabel yang diukur Satuan Alat ukur

1 Tekanan (P) Psig Pressure gauge

2 Temperatur (T) 0C Thermometer

3 Frekwensi (f) Hz Tachometer

4 Tegangan Volt Volt meter

5 Arus Ampere Ampere meter

6 Kelembaban % Higrometer

Data sekunder didapat dengan bantuan diagram Mollier (p-H diagram)

CFC (R-12) atau program CoolPack, sifat-sifat termodinamika refrigeran CFC (R-

12) sehingga dapat ditentukan unjuk kerja (COP) mesin pendingin (AC mobil)

tersebut.

Kedua variabel diatas dianalisis untuk mendapatkan tingkat efektivitas

pengelolaan serta layak tidaknya refrigeran CFC-12/R-12 hasil recovery dan

recycle mesin 3R dipergunakan kembali pada AC mobil.

4.6 Analisa data

Data dianalisis menggunakan statistik deskriptif dan uji T. Statistik

deskriptif untuk melihat pengelolaan CFC dan HFC pada perusahaan/bengkel

sedangkan uji T untuk membandingkan unjuk kerja CFC (R-12) hasil recovery

dan recycle mesin 3R dibandingkan dengan CFC (R-12) murni.

   

64  

4.7 Flowchart Penelitian

Evaluasi

Monitoring & Bengkel-service mesin pendingin yang mendapat bantuan hibah mesin 3R

di Denpasar

Program Pemerintah

(KLH)

Service Mesin Pendingin (AC Mobil) CFC (R-12) dan HFC (R-134a)

Recovery dan Recycle CFC (R-12) dan HFC (R-134a)

Recharging CFC (R-12) Hasil Recovery

• ERm • Wkm • COPm

CFC (R-12) recovery

• ERr • Wkr • COPr

CFC (R-12) murni

Pengujian Refrigeran CFC (R-12) Hasil Recovery

Mesin Pendingin (AC Mobil)

?

SPSS Uji t

Gambar 4.3 Bagan alir penelitian