td smp

Laboratorium Mesin PendinginJurusan Mesin Fakultas TeknikUniversitas HasanuddinPengujian Sifat-Sifat Termodinamika Udara

Siklus Mesin Pendingin(SMP)

A. Siklus siklus pendingin

1. Siklus mesin pendingin

Siklus mesin pendingin adalah siklus yang bekerja dalam system mesin

pendingin dimana terdiri dari siklus kompressi uap dan siklus refrigerasi absorpsi.

2. Siklus referigerasi

Siklus refrigerasi adalah siklus kerja yang mentransfer kalor dari media

bertemperatur rendah ke media bertemperatur tinggi dengan menggunakan kerja dari

luar sistem.

3. Siklus penyegaran udara

Siklus penyegaran udara adalah siklus penyegar udara dimana proses

mendinginkan udara sehingga dapat mencapai temperatur dan kelembaban yang

sesuai dengan persyaratan kondisi udara dari suatu ruangan tertentu

4. Siklus pengkondisian udara

Siklus pengkondisian udara merupakan siklus yang bekerja didalam system

dimana mampu mengkondisikan udara yang bersiklus dari Kompressor masuk ke

Kondensor menuju ke Katup Ekspansi selanjutnya diteruskan fluida ke Evaporator

B. Siklus referigerasi

1. Penyegar udara paket

Penyegar udara jenis paket terdiri dari komponen-komponen kipas udara, koil

udara, saringan udara dan panci penampung terletak dibagian atas dari rumah.

Penyegar udara jenis ini terdiri dari peralatan penyegar dan refrigerator yang terletak

dalam satu rumah.

Gambar : Penyegar udara paket



2. Penyegar udara jenis jendela

Penyegar udara kamar adalah jenis penyegar udara berukuran kecil dengan

kapasitas pendinginan udara 0,5 – 2TR (Ton Refrigerasi). Penyegar udara ruangan

biasanya berukuran kecil tetapi kapasitas pendinginannya cukup besar biasanya

banyak digunakan untuk rumah dan perkantoran.

Gambar : Pendinginan ruangan jenis jendela

3. Unit pendingin air sentrifugal

Unit Chiller yang digunakan pada sistim ini merupakan jenis Water Cooled Water

Chiller dengan menggunakan kompresor jenis sentrifugal 3 tahap / 3 stage centrifugal

compressor ( Kompresor sentrifugal 3 tingkat ), yang diproduksi oleh salah satu

pabrikan unit AC yang cukup terkenal yaitu Trane Company. Unit ini berkapasitas

320 Ton Refrigerant / 320 TR, dengan menggunakan sistim negative pressure,

dimana jika terjadi kebocoran pada unit Chiller maka refrigerant yang terdapat

didalamnya tidak akan terbuangan ke udara, melainkan udara luar yang akan masuk

kedalam sistim. Didalam sistim Chiller sendiri terdapat satu unit pembuang udara

yang masuk saat terjadi kebocoran tadi yang dinamakan Purging Unit. cara kerja

purging seperti ini : saat Chiller mengalami kebocoran, maka udara luar akan masuk

kedalam sistim chiller sehingga refrigerant atau freon akan bercampur dengan udara

luar yang mengandung uap air, sensor pada purging unit akan membaca perbedaan



tekanan pada sistim dan kelembaban refrigerant pada sistim sehingga akan

mengaktifkan purging unit tersebut.

Gambar : Water Cooled Centrifugal Chiller

4. Mesin referigerasi absorpsi

Mesin refrigerasi absorpsi, refrigeran akan dilarutkan dalam fluida cair sebagai

media transport sehingga refrigeran dapat dikompresi dengan kerja yang lebih kecil.

Refrigeran yang sering dipakai adalah amoniak dengan media transport berupa air.

Gambar : refrigerasi Absorsi

C. Jenis jenis Kompresor

1. Kompresor berdasarkan kerja positif

Pada kompressor perpindahan positif tekanan gas atau udara dapat bertambah

dengan cara mengurangi volume gas yang dihisap masuk ke dalam silinder. Adanya

gaya yang diberikan penyekat pada gas atau udara akan mengakibatkan terjadinya



kenaikan tekanan yang akan memaksa gas atau udara tersebut keluar melalui katup

buang.

Kompresor perpindahan positif terbagi menjadi 2, yaitu:

a. kompresor torak (Reciprocating compressor)

b. kompresor rotari (Rotary compressor)

a. Kompresor Torak

Kompresor torak merupakan salah satu jenis kompresor yang telah digunakan

untuk aplikasi yang sangat luas. Kecepatan alir masuknya dapat mencapai 100 hingga

10000 cfm (cubic feet per meter). Kompresor ini terdiri dari serangkaian penggerak

mekanis seperti dalam rangkaian mekanis motor bakar. Terdapat kesamaan

komponen-komponen utama antara kompresor torak dengan motor bakar diantaranya

piston, batang penggerak, silinder piston, crank shaft, dan sebagainya. Prinsip kerja

kompresor ini adalah sesuai dengan prinsip kerja motor bakar, dimana pada saat

piston ditarik volume akan membesar, tekanan akan menurun. Pada saat tekanan

menurun gas yang memiliki tekanan lebih tinggi akan memasuki ruangan melalui

katup isap. Katup ini hanya berlaku satu arah. Karena itu katup tekan juga berfungsi

untuk mencegah gas mengalir kembali ke kompresor. Kompresor torak tidak dapat

melayani putaran tinggi, karena kompresor ini dapat menghasilkan gaya inersia akibat

gerak bolak-baliknya. Sehingga dengan putaran yang sangat tinggi akan

mengakibatkan gaya inersia yang sangat tinggi, hal ini akan menimbulkan getaran

yang tinggi dan dapat memicu kerusakan komponen-komponen mekanis.

Gambar : Kompresor torak



b. Kompresor Rotari

Kompresor putar dapat menghasilkan tekanan yang sangat tinggi. Pada kompresor

putar getaran yang dihasilkan relatif kecil dibandingkan dengan kompresor torak. Hal

ini disebabkan sudu-sudu pada kompresor putar, yang merupakan elemen bolak-balik,

mempunyai masa yang jauh lebih kecil daripada torak. Selain itu kompresor putar

tidak memerlukan katup, sedangkan fluktuasi alirannya sangat kecil dibandingkan

dengan kompresor torak.

Ada beberapa jenis kompresor putar, salah satunya adalah kompresor sudu luncur.

Kompresor sudu luncur mempunyai sebuah rotor yang memiliki sudu-sudu. Rotor ini

berputar didalam sebuah stator berbentuk silinder. Rotor dipasang secara eksentrik

terhadap stator. Sudu-sudu dipasang pada alur disekeliling rotor dan ditekan

kedinding silinder oleh pegas didalam alur. Jika rotor berputar maka sudu akan ikut

berputar sambil meluncur di permukaan didalam silinder. Atas dasar hal tersebut

kompresor ini dinamakan kompresor sudu luncur.

Gambar : Kompresor rotari

2. Kompressor kerja dinamik

Kompresor dinamik bekerja dengan cara memindahklan energi pada sudu dengan

dasar pembelokan aliran sehingga energi kinetik dalam kompresor akan bertambah

seiring bertambahnya kecepatan alirannya. Proses ini berlangsung pada bagian yang

bergerak yang disebut impeler.



Setelah melewati impeler, gas tersebut akan dilewatkan pada rumah kompresor

yang berbentuk volut. Bentuk rumah kompresor ini akan menurunkan kecepatan

aliran gas atau dengan kata lain mengubah energi kinetik menjadi energi tekanan.

Berdasarkan arah alirannya, kompresor dinamik dibagi menjadi tiga, yaitu:

a. Kompresor arah radial (Radial flow compressor)

b. Kompresor arah axial (Axial flow compressor)

c. Kompresor arah Campuran (Mixed flow compressor)

a. Kompresor Arah Radial

Kompresor ini biasanya disebut kompresor sentrifugal. Pada kompresor jenis ini,

gas meninggalkan impeler dengan arah tegak lurus sumbu poros kompresor. Ketika

impeler berputar, gas dialirkan diantara sudu-sudu yang berputar dari sisi isap ke sisi

tekan kemudian diarahkan ke bagian statis yang disebut difuser. Gas yang melewati

difuser kecepatan alirannya akan diperlambat, kemudian energi aliran akan

dikonversikan ke energi tekanan seiring dengan menurunnya kecepatan aliran.

Semakin radial sudu kompresor semakin sedikit tekanan pada impeler dan makin

besar konversi energi pada difuser.

Gambar : Kompressor radial

b. Kompresor Arah Axial

Pada kompresor jenis ini gas meninggalkan impeler dengan arah sejajar dengan

sumbu poros kompresor. Kompresor ini beroperasi pada kapasitas yang besar.

Gambar : Kompressor axial



c. Kompresor Arah Campuran

Pada kompresor jenis ini gas akan meninggalkan impeler dengan arah aliran

miring/diagonal terhadap sumbu poros. Impeler pada kompresor ini membentuk sudut

tertentu terhadap rotor.

Gambar : Kompressor campuran

3. Kompressor sentrifugal

Kompresor udara sentrifugal merupakan kompresor dinamis, yang tergantung pada

transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan

mengubah momen dan tekanan udara.

Gambar : Kompressor sentrifugal



4. Kompressor berdasarkan letak motornya

Klasifikasi kompressor berdasarkan letak motornya:

a. . Kompressor jenis terbuka (open type compressor)

b. Kompressor jenis hermetic

c. Kompressor jenis semi hermetic

a. Kompresor Jenis Terbuka (Open Type Cmpressor)

Jenis kompresor ini terpisah dari tenaga penggeraknya masing-masing bergerak

sendiri dalam keadaan terpisah. Tenaga penggerak kompresor umumnya motor listrik.

Salah satu ujung poros engkol dari kompresor menonjol keluar, sebuah puli dari luar

dipasang pada ujung poros tersebut. Melalui tali kipas puli dihubungkan dengan

tenaga penggeraknya. Puli pada kompresor berfungsi sebagai roda gaya yang

digunakan sebagai daun kipas untuk mendinginkan kondensor dan kompresor sendiri.

Karena ujung poros engkol keluar dari rumah kompresor, maka harus diberi pelapis

agar refigeran tidak bocor keluar.

Gambar : Open type compressor

b. Kompressor Hermetik

Pada dasarnya compressor hermetik hampir sama dengan compressor semi

hermetic, perbedaanya hanya terletak pada cara penyambungan rumah baja

(compressor) dengan stator motor penggeraknya.

Gambar : Kompressor hermetic



c. Kompresor Semi Hermetik

Pada konstruksi semi hermetik bagian kompresor dan elektro motor masing-

masing berdiri sendiri dalam keadaan terpisah. Untuk menggerakkan kompresor

poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.

Gambar : Kompressor semi hermetic

D.Kondensor,Kompresor,Evaporator, dan Katup Ekspansi

1. Kondensor berdasarkan media pendingiinnya

a. Kondensor berpendingin air (water cooled condenser)

Gambar :Kondensor berpendingin air

Sesuai dengan namanya, kondensor yang air pendinginnya langsung dibuang,

maka air yang berasal dari suplai air dilewatkan ke kondensor akan langsung dibuang

atau ditampung di suatu tempat dan tidak digunakan kembali. Sedangkan kondensor

yang air pendinginnya digunakan kembali, maka air yang keluar dari kondensor

dilewatkan melalui menara pendingin (cooling tower) agar temperaturnya turun.

Selanjutnya air dialirkan kembali ke dalam kondensor, demikian seterusnya secara

berulang - ulang.

b. Kondensor berpendingin udara (air cooled condenser).

Gambar :Kondensor berpendingin udara



Ada dua metoda mengalirkan udara pada jenis ini, yaitu konveksi alamiah dan

konveksi paksa dengan bantuan kipas. Konveksi secara alamiah mempunyai laju

aliran udara yang melewati kondenser sangat rendah, karena hanya mengandalkan

kecepatan angin yang terjadi pada saat itu. Oleh karena itu kondensor jenis ini hanya

cocok untuk unit-unit yang kecil seperti kulkas, freezer untuk keperluan rumah

tangga, dll. Kondensor berpendingin udara yang menggunakan bantuan kipas dalam

mensirkulasikan media pendinginannya dikenal sebagai kondensor berpendingin

udara konveksi paksa.

c. Kondensor evaporatif (evaporative condenser)

Gambar : Kondensor evaporatif

Kondensor evaporatif pada dasarnya adalah kombinasi antara kondensor

dengan menara pendingin yang dirakit menjadi satu unit atau kondensor yang

menggunakan udara dan air sebagai media pendinginnya.

2. Kompressor rotary

Kompresor putar dapat menghasilkan tekanan yang sangat tinggi. Pada kompresor

putar getaran yang dihasilkan relatif kecil dibandingkan dengan kompresor torak. Hal

ini disebabkan sudu-sudu pada kompresor putar, yang merupakan elemen bolak-balik,

mempunyai masa yang jauh lebih kecil daripada torak. Selain itu kompresor putar

tidak memerlukan katup, sedangkan fluktuasi alirannya sangat kecil dibandingkan

dengan kompresor torak.

Gambar Kompressor Rotary



3. Evaporator berdasarkan cara kerjanya secara ekspansi langsung

a. Flooded Evaporator

Pada evaporator jenis ini seluruh permukaan bagian dalam evaporator selalu

dibanjiri, atau bersentuhan, dengan refrigeran yang berbentuk cair. Terdapat

sebuah tandon (reservoir, low pressure receiver), di mana cairan refrigeran

terkumpul, dan dari bagian atas tandon tersebut uap refrigeran yang terbentuk

dalam evaporator tersebut dihisap masuk ke kompresor.

Gambar : Flooded Evaporator

b. Dry evaporator

Pada evaporator ini terdapat bagian, yaitu di bagian keluarannya, yang dirancang

selalu terjaga ‘kering’, artinya di bagian itu refrigeran yang berfasa cair telah habis

menguap sebelum terhisap keluar ke saluran masuk kompresor.

Gambar : Dry Evaporator

4. Evaporator berdasarkan konstruksinya

a. Shell and Tube Evaporator.

Evaporator tabung dan pipa jenis expansi kering menggunakan banyak pipa yang

dipasang di dalam tabung



Gambar : Shell and tube evaporator

b. Shell and Coil EvaporatorPada evaporator tabung dan koil terdapat koil pipa tunggal atau koil pipa

ganda di dalam sebuah pipa silinder. Refrigerant mengalir di dalam koil pipa untuk

mendingin air atau larutan garam yang ada di bagian luar koil.

Evaporator tabung dan koil dapat dibuat dengan mudah, sebab tidak memerlukan

pelat pipa untuk memasang ujung dan pangkal pipa, seperti yang terdapat pada

kondensor tabung dan pipa.

5. Katup ekspansi

Katup ekspansi dipergunakan untuk mengexpansikan secara adiabatik cairan

refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi hingga mencapai tingkat

keadaan tekanan dan temperatur rendah. Jenis katup ekspansi :

a. Katup Ekspansi Otomatis

Sistem pipa kapiler sesuai digunakan pada sistem-sistem dengan beban tetap

(konstan) seperti pada lemari es atau freezer, tetapi dalam beberapa keadaan, untuk

beban yang berubah-ubah dengan cepat harus digunakan katup ekspansi jenis lainnya.



Gambar : Katup Ekspansi Otomatis

b. Katup Ekspansi Termostatik (KET)

(KET) adalah satu katup ekspansi yang mempertahankan besarnya panas

lanjut pada uap refrigeran di akhir evaporator tetap konstan, apapun kondisi beban di

evaporator.

Gambar : katup ekspansi termostatik

c. Pipa Kapiler

Pipa Kapiler (capillary tube) adalah Katup ekspansi yang umum digunakan

untuk sistem refrigerasi rumah tangga adalah pipa kapiler. Pipa kapiler adalah pipa

tembaga dengan diameter lubang kecil dan panjang tertentu.

Gambar : pipa kapiler



E. Cooling Tower

Unit ini berfungsi sebagai pendingin unit condenser pada unit Chiller dengan

media yang digunakan adalah air, dimana sistim kerja Cooling Tower dapat di

jelaskan sebagai berikut : condenser di unit Chiller akan memiliki temperature dan

tekanan yang tinggi akibat tekanan kerja dari Kompresor, sehingga diperlukan media

pendingin untuk merubah fase refrigerant di condenser tersebut, untuk itu dibuat

suatu sistim pendinginan dengan menggunakan media air yang disirkulasikan oleh

pompa ke unit Cooling Tower, dimana air yang disirkulasikan tersebut akan

membawa kalor dari condenser untuk kemudian di lepaskan kalornya ke udara di

Cooling Tower, sehingga air akan mengalami penurunan temperature dan kembali

disirkulasikan kembali ke unit condenser.

Gambar Cooling Tower

Jenis jenis cooling tower

1. Menara pendingin jenis natural draft

Menara pendingin jenis natural draft atau hiperbola menggunakan perbedaan suhu

antara udara ambien dan udara yang lebih panas dibagian dalam menara. Begitu udara

panas mengalir ke atas melalui menara (sebab udara panas akan naik), udara segar

yang dingin disalurkan ke menara melalui saluran udara masuk di bagian bawah.



Gambar : Menara pendingin jenis natural draft

2. Menara Pendingin Draft Mekanik

Menara draft mekanik memiliki fan yang besar untuk mendorong atau

mengalirkan udara melalui air yang disirkulasi. Air jatuh turun diatas permukaan

bahan pengisi, yang membantu untuk meningkatkan waktu kontak antara air dan

udara – hal ini membantu dalam memaksimalkan perpindahan panas diantara

keduanya. Laju pendinginan menara draft mekanis tergantung pada banyak parameter

seperti diameter fan dan kecepatan operasi, bahan pengisi untuk tahanan sistim dll.

Menara pendinginan draft mekanik terbagi atas 3 jenis:

a. Menara pendingin forced draft

Gambar : Menara pendingin forced draft

b. Menara pendingin aliran melintang induced draft

Gambar : Menara pendingin aliran melintang induced draft



c. Menara pendingin aliran berlawanan induced draft

Gambar : Menara pendingin aliran berlawanan induced draft

F. Psychrometric Chart

Grafik kelembaban adalah grafik yang digunakan untuk menentukan properti-

properti dari udara atmosfer pada suatu tekanan tertentu. Penggunaan grafik ini

lebih menguntungkan dibandingkan apabila harus menghitung menggunakan

persamaan-persamaan di atas. Skematis psychrometric chart adalah seperti

gambar di bawah dimana masing-masing kurva/garis akan menunjukkan nilai

properti yang konstan. Untuk mengetahui nilai dari properti-properti (h, , , v,

Twb, Tdb) bisa dilakukan apabila minimal dua buah diantara properti tersebut

sudah diketahui.

Misal, apabila diketahui kondisi udara atmosfer bisa digambarkan dalam

psychrometric chart sebagai titik kondisi maka untuk mencari:

ditentukan dengan menarik garis horisontal dari titik kondisi ke sumbu

vertikal ( = konstan).

h ditentukan dengan menarik garis sejajar h=konstan dari titik kondisi ke

skala entalpi.

Twb ditentukan dengan menarik garis sejajar Twb=konstan sampai ke garis

jenuh (saturation line).

Tdb ditentukan dengan menarik garis vertikal sampai ke sumbu horisontal.

Tdp ditentukan dengan menarik garis horisontal sampai ke garis jenuh.



v ditentukan dengan menarik kurva sejajar kurva v=konstan dan nilainya

ditentukan dengan melihat posisi kurva terhadap kurva v=konstan yang

mengapitnya.

ditentukan dengan menarik kurva sejajar kurva =konstan dan nilainya

ditentukan dengan melihat posisi kurva terhadap kurva v=konstan yang

mengapitnya.



G. Gangguan pada system refrigerant :

1. uap air jika masuk kedalam system refrigerant

Adanya air atau uap air dalam system tidak diinginkan , karena dapat

menyebabkan penyumbatan pada alat ekspansi (moisture choking), korosi, rusaknya

isolasi, duct kumparan motor listrik dalam compressor hermetic dan terbentuk kerak

dalam pipa tembaga.

2. minyak pelumas bercampur dengan refrigerant

Minyak pelumas yang bercampur dengan refrigerant didalam system merupakan

pemilihan, diperkirakan tak ada reaksi antara refrigerant dan minyak pelumas. Di

dalam compressor torak dan sekrup, sejumlah minyak dibawa keluar bersama dengan

gas buang refrigerant, dimana minyak ini melewati kondensor dan terus ke evaporator

dimana refrigerant menguap, meninggalkan minyak hingga menurunkan keefektifan

perpindahan kalor evaporator.

H. Heat Pump

Prinsip Kerja Pompa Kalor adalah mesin memindahakan panas dari suatu lokasi

(sumber) ke lokasi lainnya menggunakan kerja mekanis dimana memindahkan dari

sumber panas yang bertemperatur rendah ke lokasi bertemperatur lebih tinggi.

Contoh : lemari es, Freezer, pendingin ruangan, dan sebagainya.

Jenis-jenis pompa kalor adalah :

1. Pompa kalor paket (package heat pump) dengan daur reversible.

Pompa kalor jenis ini selama berlangsung proses pemanasan, katup akan

mengatur sendiri sehingga gas buang bertekanan tinggi dari kompressor pertama

mengalir ke penukar kalor didalam arus udara yang dikondisikan. Pada proses

pengembunannya refrigran tersebut melepaskan kalor memanaskan udara, kemudian

refrigran mengalir ke bagian alat ekspansi dan uap air diarahkan ke jalur isap

kompressor. Jenis ini mencakup unit-unit rumah tinggal dan komersil, berukuran

kecil yang mampu memanaskan ruangan pada musim dingin dam mendinginkannya

di musim panas.



Gambar : Pompa kalor paket (package heat pump)

2. Pompa kalor dengan kondensor bundel ganda (double bundle condensor)

Selama masa dingin, bangunan-bangunan membutuhkan kalor untuk sona-sona

bagian yang terletak di bagian pinggir, sedangkan sona bagian dalam tidak

dipengaruhi oleh kondisi luar, dan selalu membutuhkan pendinginan. Satu jenis

pompa kalor yang bersumber dari dalam (internal source heat pump) yang memompa

kalor yang mempunyai kondensor yang berbundel ganda atau double bundle

condensor. Dimana menara pendinginan mendinginkan air untuk salah satu bundel

dan air pemanas untuk coil. Sona luar mengalir untuk bundel yang lain.

Gambar : Pompa kalor dengan kondensor bundel ganda

3. Pompa kalor tidak terpusat (desentriliset heat pump)

Sistem dapat memompa kalor dari sona-sona pembangunan yang membutuhkan

pendinginan ke sona lain yang membutuhkan penghangatan. Unit-unit pompa kalor

ini tersedia dalam bentuk yang disesuaikan dengan ruang plafon, ruang-ruang dengan

peralatan yang kecil atau sebagai konsole ruangan.

4. Pompa kalor industri

Penggunaan pompa kalor saat ini diarahkan pada pemanasan dan pendinginan

bangunan. Salah satu contoh penggunaan pompa kalor industri adalah sebuah

konsentrator sari buah. Sari buah atau juice yang harus dibuat konsentrat pada suhu



rendah untuk melindungi cita rasanya. Memasuki alat penguap air yang bekerja

dibawah tekanan atmosfer. Kalor untuk penguapan didapat dengan pengembunan

refrigran.

Contoh lainnya adalah sebuah pompa kalor yang memompa kalor ke pendidih

ulang atau boiler sebuah destilasi. Kondensor harus didinginkan pada suhu rendah

dan reboiler menerima kalor pada suhu tinggi.

Gambar : Pompa kalor industry

I. Komponen komponen Kulkas

Bagian – bagian utama pada kulkas antara lain :

1. Kompresor

Gambar Kompresor

Kompresor merupakan bagian terpenting di dalam kulkas . Apabila di analogikan

dengan tubuh manusia, kompresor sama dengan jantung yang berfungsi

memompa darah ke seluruh tubuh begitu juga dengan kompresor. Kompresor

berfungsi memompa bahan pendingin keseluruh bagian kulkas . Jadi kerja

kompresor adalah untuk :

Menurunkan tekanan di evaporator, sehingga bahan pendingin cair di

evaporator dapat menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap lebih

banyak panas dari sekitarnya.



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.

Gambar Bagian dari Kompresor Hermetik

Bagian – bagian Kompresor Hermetik :

a. rotor

b. stator

c. silinder

d. poros engkol

e. saluran isap

f. saluran pengeluaran refrigerant

g. sambungan

h. terminal

2. Kondensor

Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas bahan

pendingin pada suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondensor

yang banyak digunakan pada teknologi kulkas saat ini adalah kondensor

dengan pendingin udara. Yang digunakan pada sistem refrigrasi kulkas kecil

maupun sedang. kondensor seperti ini memiliki bentuk yang sederhana dan

tidak memerlukan perawatan khusus .saat lemari es bekerja kondensor akan

terasa hangat bila dipegang.



Gambar Kondensor

3. Evaporator

Evaporator berfungsi menyerap panas dari benda yang di masukkan

kedalam kulkas, kemudian evaporator menguapkan bahan pendingin untuk

melawan panas dan mendinginkannya. Sesuai fungsinya evaporator adalah

alat penguap bahan pendingin agar efektif dalam menyerap panas dan

menguapkan bahan pendingin, evaporator di buat dari bahan logam anti karat,

yaitu tembaga dan almunium.

Gambar Evaporator

4. Filter

Filter ( saringan ) berguna menyaring kotoran yang mungkin terbawa

aliran bahan pendingin yang keluar setelah melakukan serkulasi agar tidak

masuk kedalam konpresor dan pipa kapiler. Selain itu , bahan pendingan yang

akan disalurkan pada proses berikutnya lebih bersih sehingga dapat menyerap

kalor lebih maksimal.

Gambar Filter



5. Thermostat

Thermostat memiliki banyak sebutan antara lain temperatur kontrol dan

cool control. Apapun sebutannya, thermostat berfungsi mengatur kerja

kompresor secara otomatis bedasarkan batasan suhu pada setiap bagian

kulkas. Bisa dikatakan, thermostat adalah saklar otomatis berdasarkan

pengaturan suhu. Jika suhau evaperator sesuai dengan pengatur suhu

thermostat, secara otomatis thermostat akan memutuskan listrik ke kompresor.

Gambar Thermostat

Gambar : termostat

6. Heater

Hampir keseluruan kulkas nofrost dan sebagian kecil kulkas defrost

dilengkapi dengan pemanas ( heater ). Pemanas berfungsi mencairkan bunga

es yang terdapat di evapurator . selain itu pemanas dapat mencegah terjadinya

penimbunan bunga es pada bagian rak es dan rak penyimpan buah di bawah

rak es.

Gambar Heater

7. Fan Motor

Fan motor atau kipas angin berguna untuk menghembuskan angin . pada

kulkas ada dua jenis fan



a. Fan Motor Evaporator

Berfungsi menghembuskan udara dingin dari evaporator keseluruh bagian

rak ( rak es , sayur ,dan buah ).

b. Fan Motor Kondensor

kipas angin ini diletakkan pada bagian bawah kulkas yang memiliki

kondensor yang berukuran kecil yang berfungsi mengisap atau mendorong

udara melalui kondensor dan kompresor . selain itu berfungsi

mendinginkan kompresor.

Gambar Fan Motor

8. Overload Motor Protector

Overload Motor Protector Adalah komponen pengaman yang letaknya

menyatu dengan terminal kompresor. Cara kerjanya serupa dengan sekering

yang dapat menyambung dan memutus arus listrik. Alat ini dapat melindungi

komponen kelistrikan dari kerusakan arus akibat arus yang dihasilkan

kompresor melebihi arus acuan normal.

Gambar Overload motor protector



9. Pipa Kapiler

Pipa kapiler adalah pipa dengan lubang yg diameternya amat kecil sekali,

mulaidari0.27", 0.31", 0.54", dan 0.70". Pipa kapiler berfungsi sebagai

pengubah freon yg berwujud gas agar menjadi cair, didalam pipa kapiler freon

berdesak-desakan lalu masuk kedalam evaporator. Didalam evaporator freon

menguap dan mengambil panas, dengan semburan freon yg berbentuk cair.

Sehingga pipa-pipa dievaporator menjadi dingin, lalu dinginnya dihembuskan

oleh fan motor dengan daun kipas berbentuk blower.

Gambar Pipa Kapiler

10. Bahan Pendingin (Refrigerant)

Refrigerant adalah zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi

cair, ataupun sebaliknya. Jenis bahan pendingin sangat beragam. Setiap jenis

bahan pendingin memiliki karakteristik yang berbeda. Bahan pendingin

diantaranya yang dewasa ini banyak dan secara umum digunakan Refrigerant-

11 (R-11), R-12, R-13, R-22, freon R12 dan R134A.

Gambar Refrigerant



11. Start Relay

Start relay merupakan sakelar otomatis untuk membangkitkan motor listrik

kompresor. Cara kerja start relay dengan menyesuaikan putaran magnet yang

dibangkitkan sehingga dapat menghubungkan atau memutuskan kembali aliran listrik

secara otomatis. Biasanya, start relay tersebut digunakan pada lemari es yang

memiliki kekuatan motor relative kecil dari ½ sampai 1 PK.

12. Timer

Timer adalah pengatur waktu. Biasanya, timer dipasang pada lemari es nofrost

yang berfungsi mengatur kerja heater (pemanas), fuse 13oC (sekering), kompresor,

dan fan (kipas). Kerja timer sendiri diatur oleh thermostat. Timer yang digunakan

memiliki jenis yang beragam. Salah satu jenis timer adalah defrost timer yang

memiliki 4 buah terminal. Prinsip kerja timer dapat digambarkan sebagai berikut ;

13. Fuse 13oC dan 70oC

Fuse merupakan pengaman kelistrikan system. Kerja fuse serupa dengan

sekering. Fuse 13oC dan 70oC berfungsi menyambung atau memutus aliran listrik

menuju heater berdasarkan temperature. Fuse 70oC merupakan pengaman fuse 13oC.

Biasanya fuse 13oC dan 70oC dipaket dalam satu kemasan fuse. Cara keja fuse 13oC

dan 70oC, pada saat terminal 2 terhubung dengan terminal 3, arus listrik menuju ke

heater.

14. Start Kapasitor

Start kapasitor (biasanya disebut kapasitor) adalah suatu alat listrik yang

mampu menyimpan dan melepas muatan listrik dalam waktu tertentu tergantung

ukuran (kapasitas) kapasitor. Semakin kecil kapasitas kapasitor, semakin cepat waktu

yang dibutuhkan untuk menyimpan dan melepas muatan listrik.



Gambar : start kapasitor

15. Control Defrost

Control defrost adalah suatu perangkat yang secara otomatis mengatur atau

membersihkan endapan-endapan air yang membeku pada lemari es. Cara kerja

control defrost pada lemari es yaitu mengontrol evaporator agar tidak muncul bunga

es, maka didekat evaporator terdapat sebuah pemanas yaitu defrost heater. Di mana

evaporator yang terletak di dalam kulkas akan menjadi sangat dingin.

Gambar : Control Defrost

Bagian-bagian kulkas :



Insulation (isolator) merupakan alat untuk menahan panas agar tidak masuk ke

dalam kulkas dan menjaga hawa dingin didalam kulkas tidak keluar

Temperature control berfungsi untuk mengatur berapa derajat kedinginan yang

kita mau

Evaporator fan yaitu kipas yang diletakan di dekat evaporator bertujuan untuk

mensirkulasikan udara dingin

Evaporator coils terletak didalam kulkas, yaitu alat yang digunakan untuk

merubah freon cair menjadi uap dengan cara menyerap panas disekelilingnya

(mendinginkan kulkas)

Compressor alat yang digunakan untuk memompakan freon

Condensor coils berfungsi untuk merubah uap menjadi cairan dengan cara

membuang panas, bagian ini terletak diluar kulkas

Defrost heater berfungsi untuk menghancurkan salju yang ada dalam kulkas, alat

ini memanfaatkan kondensor koil.

Leveling feet berguna untuk menyetel kedataran kulkas

Door switch (saklar pintu) berfungsi menghidupkan dan mematikan lampu dalam

kulkas

Door gasket berfungsi sebagai isolasi antara bagian dalam mesin dan luar pada

bagian pintu kulkas

Defrost timer adalah sebuah alat yg berfungsi untuk memindahkan aliran listrik

pada compressor dan heater yg didalamnya terdapat gulungan motor untuk

memutar roda2 gigi yg saling bersusun agar dalam waktu hitungan tujuh jam

contact bimetal berada pada contact compressor, setelah tujuh jam berpindah pada

contact heater selama lebih kurang lima belas menit, lalu kembali lagi pada

contact compressor, begitulah terus menerus selama lemari es dioperasikan.

J. Terminologi

1. Udara merupakan kumpulan atau campuran gas, yang terbanyak Nitrogen dan

Oksigen.

2. Udara atmosfer merupakan uap air dengan kering yang terdapat pada lapisan

atmosfer yang mengelilingi bumi

3. Udara lembab merupakan udara yang mengandung uap air, semakin banyak uap

air yang ada di udara dikatakan derajat kelembaban udaranya (RH) tinggi/udara



lembab;sebaliknya semakin sedikit uap air yang ada di udara maka derajat

kelembaban udaranya (RH) rendah/udara kering.

4. Udara kering merupakan udara yang tidak mengandung uap air/udara yang

kelembapannya kecil.

5. Udara jernih merupakan udara yang bebas dari polusi udara, baik polusi udara,

fisik, warna maupun bau-bauan.

6. Udara campuran merupakan campuran udara yang mengandung uap air, uap

kering, serta gas-gas lain.

7. Uap air merupakan udara lembab yang mengandung air.

8. Uap dipanaskan lanjut merupakan uap yang melewati garis titik jenuh.

K. Sejarah singkat penemuan mesin 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.

Di wilayah dengan kelembaban udara yang rendah, seperti Timur Tengah, sejarah

pendinginan dimulai dengan pendinginan evaporatif, yaitu dengan menggantungkan

tikar basah di depan pintu yang terbuka untuk mengurangi panasnya udara dalam

ruangan. Pada abad ke-15, Leonardo da Vinci telah merancang suatu mesin pendingin

evaporatif ukuran besar. Konon, mesin ini dipersembahkan untuk Beatrice d’Este,

istri Duke of Milan (Pita, 1981). Mesin ini mempunyai roda besar, yang diletakkan di

luar istana, dan digerakkan oleh air (sekali-sekali dibantu oleh budak) dengan katup-

katup yang terbuka-tutup secara otomatis untuk menarik udara ke dalam drum di

tengah roda. Udara yang telah dibersihkan di dalam roda dipaksa keluar melalui pipa

kecil dan dialirkan ke dalam ruangan (Gambar 1-1).

Perkembangan teknik pendinginan selanjutnya masih terjadi secara tidak sengaja,

yaitu penggunaan larutan air-garam untuk mendapatkan suhu yang lebih rendah.

Menurut catatan Ibn Abi Usaibia, seorang penulis Arab, penggunaan larutan air-

garam ini sudah dilakukan di India sekitar abad ke-4. Garam yang digunakan pada

larutan tersebut adalah potasium nitrat, sebagaimana dicatat oleh seorang dokter Italia



bernama Zimara pada tahun 1530 dan dokter Spanyol bernama Blas Villafranca pada

tahun 1550. Fenomena pencampuran garam pada salju untuk mendapatkan suhu lebih

rendah baru dapat dijelaskan oleh Battista Porta pada tahun 1589 dan Trancredo pada

tahun 1607.

Teknik pendinginan mulai berkembang secara ilmiah

sejak abad ke-17, dimulai dari penelitian tentang

pemantulan melalui efek panas dan dingin yang dilakukan

oleh Robert Boyle (1627-1691) di Inggris dan Mikhail

Lomonossov (1711-1765) di Rusia. Selanjutnya,

penelitian mengenai termometri yang dimulai oleh Galileo

dikembangkan kembali oleh Guillaume Amontons (1663-

1705) di Perancis, Isaac Newton (1642-1727) di Inggris,

Daniel Fahrenheit (1686-1736) orang German yang bekerja di Inggris dan Belanda,

René de Réaumur (1683-1757) di Perancis dan Anders Celsius (1701-1744) di

Swedia. Tiga ilmuwan yang disebutkan terakhir merupakan penemu sistem skala

pengukuran suhu, dan masing-masing namanya diabadikan pada sistem skala tersebut

yaitu Fahrenheit, Reaumur dan Celsius. Setelah Anders Celsius menemukan

termometer skala centesimal pada tahun 1742 di Swedia, disepakati bahwa sistem

skala yang digunakan pada Sistem Internasional adalah Celsius.

Pada awal abad ke-18, William Cullen (1710-1790) menemukan terjadinya

penurunan suhu pada saat ethyl ether menguap. Cullen, bahkan, pada tahun 1755

berhasil mendapatkan sedikit es dengan cara menguapkan air di labu uap. Murid dan

penerus Cullen, yaitu seorang Scotland yang bernama Joseph Black (1728-1799)

berhasil menjelaskan pengertian panas dan suhu, sehingga sering dianggap sebagai

penemu kalorimetri. Bidang ini akhirnya dikembangkan dengan sangat baik oleh para

ilmuwan Perancis, seperti Pierre Simon de Laplace (1749-1827), Pierre Dulong

(1785-1838), Alexis Petit (1791-1820), Nicolas Clément-Desormes (1778-1841) dan

Victor Regnault (1810-1878).



L. Jenis- jenis refrigerant

1. Halocarbon

Pada refrigeran halokarbon, atom klorin pada refrigeran akan berikatan dengan

ozon di atmosfer, sehingga menyebabkan terjadinya penipisan ozon yang

menyebabkan pemanasan global.

2. Hydrocarbon

merupakan gas cair yang dihasilkan secara alami dari perut bumi yang digunakan

sebagai bahan pendingin, bersifat ramah terhadap lingkungan dan hemat energy

dan hemat listrik.

3. inorganic

Kelompok refrigeran ini diberi nomor yang dimulai dengan angka 7 dan digit

selanjutnya menyatakan berat molekul dari senyawanya. Contoh dari refrigeran

ini adalah:

•R-702 : hidrogen

•R-704 : helium

•R-717 : amonia

•R-718 : air

•R-744 : O2

•R-764 : SO2

4. unsaturated organic

Kelompok refrigeran ini mempunyai nomor empat digit, dengan menambahkan

angka kempat yang menunjukkan jumlah ikatan rangkap didepan ketiga angka

yang sudah dibahas dalam sistem penomoran refrigeran halokarbon.

Contoh dari jenis refrigeran ini adalah:

R-1130 1,2-dichloroethylene CHCl=CHCl

R-1150 Ethylene CH2=CH2

R-1270 Propylene C3H6

5. sintetic

pada umumnya mempunyai sifat-sifat yang sangat baik dari segi teknik seperti

kestabilan yang sangat tinggi, tidak mudah terbakar, tidak beracun dan relative

mudah diperoleh. Namun disamping sifat-sifat yang baik itu refrigeran sintetik

terutama yang mengandung senyawa CFC: R-11 & R12 mempunyai efek negatif



terhadap lingkungan seperti merusak lapisan ozon (Ozone Depleting Potensial/

ODP) dan sifat menimbulkan pemanasan global

(Global Warming Potential/ GWP).

M. Syarat syarat refrigerant yang baik bagi system refrigerasi

1. Tekanan penguapannya harus tinggi.

2. Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi.

3. Kalor laten penguapannnya harus tinggi.

4. Volume spesifik (terutama dalam fasa gas) yang cukup kecil.

5. Koefisien prestasinya harus tinggi.

6. Konduktivitas termal yang tinggi.

7. Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas.

8. Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar,

serta tidak menyebabkan korosi pada maaterial isolator listrik.

9. Refrigeran hendaknya stsbil dan tidak bereaksi dengan material yang

dipakai, jadi juga tidak menyebabkan korosi.

10. Refrigeran tidak boleh beracun

11. Refrigeran tidak boleh mudah terbakar

12. Refrigeran harus mudah dideteksi, jika terjadi kebocoran.

13. Harganya tidak mahal

14. Mudah diperoleh.

15. Tidak berbau merangsang.

16. Ramah lingkungan

17. Tidak mudah meledak.

N. Jenis - jenis air duct

1. Ducting tanpa isolasi.

Adalah jenis ducting yang di gunakan untuk menyalurkan udara dimana

ducting ini tidak mempertahankan kesetabilan suhu udara yang akan di

salurkan.Contoh pada sirkulasi toilet

Gambar : ducting tanpa isolasi



2. Aluminium Flexible Duct

adalah jenis saluran yang terbuat dari alumunium dan bersifat

fleksible.digunakan untuk penyulingan air murni.

Gambar : Alumunium flexible duct

3. Silicone air ducting

adalah jenis saluran yang terbuat silicon dan bersifat kaku.digunakan

pada industry yang berproses pada suhu tinggi.

Gambar : Silcon air ducting

4. Duct (HVAC)

Saluran digunakan dalam pemanasan, ventilasi, dan pendingin udara

(HVAC) untuk menyampaikan dan menghapus udara. Ini aliran udara yang

dibutuhkan mencakup, misalnya, pasokan udara, udara kembali, dan udara

knalpot.

Gambar : duct(HVAC)

5. Vinyl-coated polyester duct

Terbuat dari polyester digunakan pada industry susu.

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/HVAC&prev=/search%3Fq%3DFlexible%2BAir%2BDuct%26hl%3Did%26sa%3DN%26biw%3D1280%26bih%3D770%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjbpPEWpocBYG97xCIaOTR6QTFyAQ



Gambar : Vinyl-coated polyester duct

6. Amblue-Core Flexible Air Duct

Merupakan duct yang fleksible

Gambar : Amblue-Core Flexible Air Duct

7. Aluminum With Duct

Merupakan duct yang terbuat darialumunium

Gambar : Aluminum With Duct

O. Aplikasi pendingin

1. Mesin pembuat salju

Snowmaking dimulai dengan pasokan air seperti sungai atau reservoir. Air

adalah mendorong sebuah pipa di atas gunung dengan menggunakan pompa listrik

yang sangat besar di sebuah rumah pompa. Air ini didistribusikan melalui

serangkaian rumit katup dan pipa untuk setiap jejak yang membutuhkan

snowmaking. Banyak resort juga menambahkan agen nukleasi untuk memastikan

bahwa air sebanyak mungkin membeku dan berubah menjadi salju. Produk-produk

ini bahan organik atau anorganik yang memfasilitasi molekul air untuk membentuk

bentuk yang tepat untuk membeku menjadi kristal es. Produk ini tidak beracun dan

biodegradable, Pompa Air Rumah & Tanaman Combo.



Langkah selanjutnya dalam proses snowmaking adalah menambahkan udara

menggunakan tanaman udara. Tanaman ini sering merupakan bangunan yang

mengandung listrik atau diesel kompresor udara industri ukuran sebuah van atau

truk. Meskipun dalam beberapa kasus kompresi udara disajikan dengan

menggunakan trailer portabel bertenaga diesel yang dipasang kompresor yang dapat

ditambahkan ke sistem. Udara biasanya didinginkan dan kelembaban berlebih akan

dihapus sebelum dikirim keluar dari pabrik. Beberapa sistem bahkan dingin air

sebelum memasuki sistem. Hal ini meningkatkan proses snowmaking sebagai lebih

sedikit panas di udara dan air, harus lebih sedikit panas dihamburkan ke atmosfer

untuk membekukan air. Dari tanaman ini udara perjalanan sebuah pipa yang

terpisah mengikuti jalan yang sama dengan pipa air.

Gambar : Mesin pembuat salju

2. Mesin cooler

Prinsip kerja cooler adalah menarik udara segar dari luar,

kemudian menyaring dan mendinginkannya dengan

menggunakan CEL PAD sebagai Filter. Sehingga debu dan

udara panas dari dalam ruangan akan terdorong keluar.

Dengan menggunakan sistem ini maka akan terjadi

pertukaran udara dari luar ke dalam ruangan, penurunan suhu

dan peningkatan jumlah O2 dalam waktu yang sama.

3. AC sentral

Sistem AC S entral (Central) merupakan suatu sistem AC dimana proses

pendinginan udara terpusat pada satu lokasi yang kemudian

didistribusikan/dialirkan ke semua arah atau lokasi (satu Outdoor dengan beberapa

indoor). Prinsip kerja secara sederhana pada unit penanganan udara ini adalah

menyedot udara dari ruangan (return air) yang kemudian dicampur dengan udara

http://cvastro.com/tag/ac-sentral/

http://cvastro.com/tag/ac-sentral/



segar dari lingkungan (fresh air) dengan komposisi yang bisa diubah-ubah sesuai

keinginan. Campuran udara tersebut masuk menuju AHU melewati filter, fan

sentrifugal dan koil pendingin. Setelah itu udara yang telah mengalami penurunan

temperatur didistribusikan secara merata ke setiap ruangan melewati saluran udara

(ducting) yang telah dirancang terlebih dahulu sehingga lokasi yang jauh sekalipun

bisa terjangkau.

Gambar : AC sentral

4. AC box

Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk

memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam

kompresor dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser.

Di bagian kondenser ini refrigent yang

dimampatkan akan berubah fase dari

refrigent fase uap menjadi refrigent fase

cair, maka refrigent mengeluarkan kalor

yaitu kalor penguapan yang terkandung di

dalam refrigent. Adapun besarnya kalor

yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang

diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan

didinginkan.



Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif

jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-

pipa evaporator. Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor

penguapan dari fase uap ke fase cair maka refrigent dilewatkan melalui katup

ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga

refrigent berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke

evaporator, di dalam evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase

cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat

sedemikian rupa sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui

evaporator tekanannya menjadi sangat turun.

Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada

dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang ada

pada kondenser. Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase

uap maka untuk merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini

membutuhkan energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang

dipergunakan adalah energi yang berada di dalam substansi yang akan

didinginkan. Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan

didinginkan maka enthalpi substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun,

dengan turunnya enthalpi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan

akan menjadi turun. Proses ini akan berubah terus-menerus sampai terjadi

pendinginan yang sesuai dengan keinginan. Dengan adanya mesin pendingin

listrik ini maka untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur suatu substansi

dapat dengan mudah dilakukan.

P. Siklus refrigerasi

1. siklus referigerasi kompressi uap standart

Adalah Suatu sistem yang mengendalikan kondisi termal udara

(temperatur, kelembaban, aliran udara, dan kebersihan udara) secara serentak

dari suatu ruangan sehingga tercapai kondisi yang diinginkan.

Gambar diagram P-H dan T-S

P T

3 2 3 2

4 1 4 1

http://id.wikipedia.org/wiki/Entalpi



h3=h4 h1 h2 h S3 S4 S1=S2 S

Dari diagram P-h dapat dilihat bahwa proses 1-2 merupakan proses kompressi

untuk menikkan tekanan dalam hal ini, terjadi kenaikan tekanan. Proses 2-3 terjadi

proses kondensasi, dimana tekanannya konstan. Proses 3-4 terjadi ekspansi dalam

katup ekspansi, dimana terjadi penurunan tekanan dan entalpinya konstan. Proses 4-1

terjadi penyerapan kalor yang tekanannya konstan dan entalpinya bertambah.

Dari diagram T-S .Proses 1-2 merupakan proses kompressi, dimana temperatur

naik dan entropinya konstan. Proses 2-3 terjadi kondensasi dimana terjadi penurunan

kalor entropi. Proses 3-4 terjadi ekspansi dalam katup ekspansi dimana,

temperaturnya turun dan entropinya konstan. Proses 4-1 temperaturnya konstan dan

entropinya naik atau bertambah.

2. siklus referigerasi kompressi actual

Perbedaan penting antara daur nyata dan standar terletak pada penurunan tekanan

di dalam kondensor dan evaporator, dalam pembawahdinginan (subcooling) cairan

yang meninggalkan kondensor, dan dalam pemanasan lanjut uap yang meninggalkan

evaporator. Daur standar dianggap tidak mengalami penurunan tekanan pada

kondensor dan evaporator. Tetapi pada daur nyata, terjadi penurunan tekanan karena

adanya gesekan.

3. Sistem referigerasi absorpsi

Peningkatan COP dari mesin refrigerasi dapat dilakukan dengan menurunkan

kerja yang dibutuhkan oleh kompresor. Dibanding dengan sebuah kompresor,



pompa dapat melakukan proses kompresi fluida cair dengan kerja input yang jauh

lebih kecil untuk laju massa yang sama.

Gambar :diagram alur Sistem referigerasi absorpsi

Oleh karena itu dalam sistem refrigerasi absorpsi, refrigeran akan dilarutkan

dalam fluida cair sebagai media transport sehingga refrigeran dapat dikompresi

dengan kerja yang lebih kecil. Refrigeran yang sering dipakai adalah amoniak

dengan media transport berupa air. Refrigeran lain yang juga dipakai adalah air

dengan media transport berupa lithium bromide atau lithium chloride. Keunggulan

sistem ini lebih terasa apabila ada sumber panas dengan temperatur 100200C

yang murah seperti misalnya energi surya, geotermal dan lain-lain. Skema sistem

refrigerasi absorpsi bisa dilihat pada gambar di atas.

Amoniak murni keluar dari evaporator dan masuk ke absorber. Di dalam

absorber, amoniak larut dalam air sehingga terbentuk larutan air-amoniak. Karena

pelarutan amoniak akan berlangsung dengan lebih baik pada temperatur yang lebih

rendah maka larutan dalam absorber didinginkan dengan cooling water. Larutan air-

amoniak kemudian masuk ke pompa untuk mengalami proses kompresi dan masuk

ke regenerator untuk menerima panas. Pemanasan larutan air-amoniak lebih lanjut

dilakukan dalam generator dengan sumber panas, misalnya dari energi surya,

sehingga terjadi proses penguapan larutan. Larutan yang menguap kemudian masuk

ke rectifier untuk dilakukan pemisahan amoniak dan air. Amoniak murni masuk ke

kondenser dan melanjutkan siklus refrigerasi, sedangkan air kembali masuk

generator untuk dipakai kembali sebagai media transport. Dari gambar di atas dapat



dilihat bahwa prinsip sistem absorpsi adalah sama dengan dengan sistem kompresi

uap, hanya berbeda pada bagian dalam garis putus-putus.

4. Siklus referigerasi carnot

Dalam pembahasan mengenai siklus Carnot diketahui bahwa apabila arah

siklus dibalik akan didapatkan siklus Carnot terbalik (reversed Carnot cycle) yang

merupakan sebuah refrigerator ideal. Hal ini menimbulkan ide bahwa siklus mesin

kalor (heat engine) dan siklus refrigerator sebenarnya adalah mempunyai prinsip

kerja sama hanya arahnya saja yang berlawanan (perhatikan bahwa siklus

refrigeratsi yang dibahas di atas adalah sangat mirip dengan siklus Rankine dengan

arah terbalik). Oleh karena itu maka apabila siklus Brayton dibalik arahnya akan

didapatkan apa yang disebut siklus refrigerasi gas (reversed Brayton cycle).

Disini akan berlaku bahwa,

COPR=qL

wnet,in

=qL

wcomp−w turb

dimana,

qL=h1−h4 ; wturb=h3−h4 ; wcomp=h2−h1



Siklus refrigerasi gas ini akan mempunyai COP yang lebih rendah

dibandingkan dengan siklus kompresi uap. Tetapi karena konstruksi yang

sederhana dan komponen yang ringan maka siklus ini banyak dipakai di pesawat

terbang dan dapat dikombinasikan dengan proses regenerasi.

Q. AC Ruangan

Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk

memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam

kompresor dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser.

Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari

refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor

yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor

yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang

diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan

didinginkan.Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa

kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang

berada pada pipi-pipa evaporator.

Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase

uap ke fase cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup

ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi

dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam

evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap,

perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikian rupa

sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator



tekanannya menjadi sangat turun.Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan

jalan diameter pipa yang ada dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan

dengan diameter pipa yang ada pada kondenser.

Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka

untuk merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini

membutuhkan energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang

dipergunakan adalah energi yang berada di dalam substansi yang akan

didinginkan.Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan

didinginkan maka enthalpy substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun,

dengan turunnya enthalpi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan

akan menjadi turun. Proses ini akan berubah terus-menerus sampai terjadi

pendinginan yang sesuai dengan keinginan.

R. AC Mobil

Prinsip Kerja Ac Mobil

Prinsip Kerja :

a. Zat pendingin bertekanan tinggi dari kompresor berupa gas.

b. Zat pendingin yang sudah didinginkan oleh kondensor berubah bentuk dari gas

menjadi cair.

c. Zat pendingin yang telah diturunkan tekanannya oleh katup ekspansi, berubah

bentuk menjadi uap.

d. Zat pendingin yang telah menyerap panas pada evaporator berubah bentuk

menjadi gas.



e. Zat pendingin yang berbentuk gas diberi tekanan oleh kompresor sehingga

beredar dalam sistem AC,karena adanya tekanan maka zat pendingin menjadi

panas.

f. Kondensor akan medinginkan zat pendingin tersebut (kondensasi),sementara

tekanan zat pendingin masih tetap tinggi dan berubah bentuk menjadi cair.

AC atau Air Conditioners, adalah suatu rangkaian peralatan (komponen) yang

berfungsi untuk mendinginkan udara didalam kabin agar penumpang dapat merasa

segar dan nyaman.

S. Karakteristik termodinamika refrigerant

1. R 12

Kompressor : torak, rotary dan sentrifugal

Pemakaian : -40 s/d 10 ℃sangat luas dari lemari es, freezer, ice cream cabinet,

water cooler sampai pada refrigrasi dan air conditioning yang besar. R-12 merupakan

bahan pendingin yang utama untuk air conditioning mobil dan aerosol. Titik didih -

21,6 ℉ (-29,8℃) pada1 atm. Tekanan penguapan 11,8 pada 5℉ ( 15℃) dan

tekanan kondensasi 93,3 psig pada 86 ℉ ( 30 ℃ ). Kalor laten uap 71,74 Btu/lb pada

titik didih. R-12 yaitu tekanan kerja dan satu kerja lebih rendah, bercampur dengan

minyak pelumas lebih baik pada semua keadaan dan harganya lebih murah.

2. R 22

Kompressor : torak, rotary dan sentrifugal

Pemakaian : -50 - 10℃ terutama untuk air conditioning sedang dan kecil, juga

dipakai untuk freezer, polsroge, display cases dan banyak lagi pemakaian pada suhu

sedang dan suhu rendah. Titik didih -41,4 ℉ (-40,8℃) pada 1 atm. Tekanan

penguapan 28,3 psig pada 5℉ dan tekanan kondensasi 158,2 psig pada 86 ℉ .Kalor

laten uap 100,6 Btu/lb pada titik didih. Keuntungan R-22 terhadap R-12 yaitu :

a. Untuk pergerakan torak yang sama, kasitasnya >60%.

b. Untuk kasitas yang sama, bentuk kompressor lebih kecil pipa yang dipakai

juga ukuran kecil.

c. Pada suhu dievaporator antara -30 – (-40¿℃ tekanan R-22 lebih dari 1atm

sedangkan R12 kurang dari 1 atm .

R-22 tidak korosif terhadap logam seperti besi, tembaga, aluminium,

kuningan, baja tahan karat, las perak, timah soldar, dll. R-22 mempunyai kemampuan

menyerap air tiga kali lebih besar dari R-12. Sehingga jarang terjadi pembekuan pada



evaporator. Minyak pelumas R-22 pada tekanan tinggi dapat bercampur dengan baik

dan pada tekanan rendah minyak pelumas memisah.

3. R 500

Pemakaian : untuk memperbanyak model packaged dan room air conditioning yang

kecil dan sedang. Juga pada lemari es untuk daerah yang memakai listrik 50 Hz. Titik

didih -28,3℉(33,5℃ ) pada 1 atm. Tekanan penguapan 10,4 psig pada 5℉ dan

tekanan kondeensasi 112,9 psig pada 86.Kalor laten uap 85,5 Btu/lb pada titik didih.

R-500 adalah campuran azeotrope dari R-12(73,8% dari berat ) dan R-152 A Diflioro

Ethana (26,2 % dari berat ). Disebut juga carrene -7 dipakai hanya untuk mesin

refrigrasi buatan carrier.

Keuntungan R-12 :

a. Jika dipakai pada mesin yang sama, dapat memberikan kapasitas 18% lebih

besar.

b. Dapat dipakai dari daerah 60 Hz dengan R-12 ke daerah 50 Hz dengan R-

500, pada mesin yang sama akan memberikan kapasitas yang sama pula.

R-500 tidak dapat terbakar ,tidak beracun,stabildan mempunyaai daya campur

dengan minyak pelumas yang baik pada suhu rendah seperti R-12. Kemampuan

menyerap sangat besar sehingga apabila hendak dari dengan R-500 sebelumnya

system divakumkan dengan memompa air keluar menggunakan pompa vakum

khusus. Kebocoran dapat dicari dengan halide leak detector, electronic leak detector,

air sabun atau zat warna, dll.

4. R 502

Pemakaian : -60 - -20℃ khusus dibuat untuk evaporator dengan suhu rendah, untuk

menggantikan R-22 tetapi juga pada suhu sedang. Titik didih -49,8℉ (45,4 ℃ ) pada

1atm. Tekanan penguapan 35,9 psig pada 5℉ dan tekanan kondensasi 176,6 psig

pada 86℉ . Kalor laten uap 16,46 Btu/lb pada titik didih. Keuntungan R-502 terhadap

R-22 yaitu :

a. Kapasitasnya 15 – 25% lebih besar, pada pemakaian suhu -18℃ dan yang

lebih rendah.

b. Kompressor akan bekerja dengan suhu yang lebih rendah sehingga dapat

memperpanjang daya tahan katup dan lain-lain bagian dari kompressor.

c. Kepala silinder dari kompressor yang besar tidak perlu didinginkan dengan air,

karena suhunya yang sama dengan kompressor yang memakai R-12, sedangkan

biasanya diperlukan pada R-22.



d. Suhu motor dan minyak pelumas tetap rendah, sehingga minyak pelumas

kompressor tetap dapat memberikan pelumasan dengan baik karena kekentalannya

tetap tidak berubah.

R-502 dapat bercampur minyak pelumas dengan baik pada suhu diatas 27 ℃ tetapi

dibawah 25℃ minyak akan memisah dan mengapung diatas bahan pendingin cair.

Sifat ini menyebabkan minyak dapat ikut kekondensor dan dievaporator minyak

terpisah. Memerlukan alat khusus seperti pemisah minyak ( oil separator )untuk

mengembalikan minyak pelumas ke kompressor.

5. Amonia

Digunakan untuk industry, terutama pabrik es yang besar dan sisten absorpsi.

Titik didih -28 ℉ ( -33,3℃ ) pada 1 atm. Tekanan penguapan 19,6 mHg pada 5℉ ( -

15 ℃¿ dan tekanan kondensasi154,5 psig pada 86 ℉ ( 30 ℃ ). Kalor laten uap

589,3 Btu/lb pada titik didihnya. Kalor laten tersebut sangat besar dan merupakan

yang terbesar daripada bahan pendingin yang lain.

Terdiri dari sebuah unsure nitrogen dan 3 unsur hydrogen yang tidak tergolong

dalam fluorocarbon. Amonia berwujud gas yang tidak berwarna tetapi mudah

terbakar dan sanat beracun. Amonia yang murni tidak korosif terhadap logam yang

banyak dipakai pada system regrigrasi. Amonia yang bercampur air akan menjadi

korosif terhadap logam non ferco, terutama tembaga, kuningan, seng dan timah.

Amonia lebih ringan daripada minyak pelumas . Kompressor juga tidak dapat larut ke

dalam minyak pelumas tersebutt, maka tidak dapat menyerap minyak dari tempat

minyak kompressor. Kekuatan dielektrik dari amonia rendah, tidak adapat dipakai

dengan compressor termatik yang berhubungan langsung dengan alat-alat listrik.

6. Freon

Dengan merek dagang Freon, refrigeran jenis ini adalah yang paling banyak

dipakai. Tetapi karena sifatnya yang berupa ODS maka pemakaiannya di negara-

negara maju sudah sangat dibatasi. Jenis-jenis freon antara lain R-11 (AC dengan

kapasitas besar), R-12 (AC dan freezer dalam rumah tangga), R-22 (heat pump dan

AC bangunan komersial dan industri besar), R-502 (chiller supermarket) dll. Jenis

Freon yang bukan ODS adalah R-134a.

T. Jenis jenis refrigerant berdasarkan sifat fisis



Dasar pemilihan refrigran, karakteristik refrigran yang merupakan faktor

yang dominan dalam pemilihan tersebut. Berikut ini adalah jenis-jenis

refrigran dan penggunaannya.

1. Udara

Penggunaan umum refrigran udara sebagai refrigran adalah di pesawat terbang,

sistem udara yang ringan menjadi kompensasi bagi COP-nya yang rendah.

2. Ammonia

Jenis ini digunakan pada instalasi suhu rendah pada industri besar. Banyak sistem

ammonia yang baru, mulai yang digunakan pada setiap tahun.

3. Karbondioksida

Refrigran ini kadang-kadang digunakan untuk pembekuan dengan cara sentuhan

langsung dengan bahan makanan. Tekanan pengembunannya yang tinggi biasanya

membatasi penggunaannya hanya pada bagian suhu yang rendah dalam sistem

kaskada (Cascade), yang untuk bagian suhu tingginya digunakan refrigran lain.

4. Refrigran 11

Bersama dengan refrigran 113, refrigran ini populer untuk sistem-sistem

kompresor tunggal.

5. Refrigran 12

Refrigran ini terutama digunakan dengan kompressor torak untuk melayani

refrigerasi rumah tangga dan didalam pengkondisian udara kendaraan otomotif.

6. Refrigran 22

Karena biaya kompressor dapat lebih murah jika menggunakan refrigran 22

dibandingkan dengan refrigran 12, maka refrigran ini telah banyak mengambil

peranan refrigran 12 untuk keperluan pengkondisian udara.

7. Refrigran 502

Refrigran ini adalah jenis refrigran yang terbaru, dengan sejumlah keuntungan

seperti yang dimiliki refrigran 22, tetapi mempunyai kelebihan dari sifatnya

terhadap minyak, dan suhu buang (discharge temperature) yang lebih rendah

dibanding refrigran 22.



U. Udara dan Uap air sebagai kondisi ideal

1. Udara dikatakan ideal karena tekanannya lebih tinggi dibandingkan dengan

suhu jenuhnya.

2. Uap air dikatakan ideal apabila tekanannya lebih rendah dibandingkan tekanan

jenuhnya.

V. System bertekanan banyak dalam refrigerant industry

Suatu sistem bertekanan banyak adalah sistem refrigerasi yang mempunyai dua

atau lebih tekanan sisi rendah. Tekanan sisi rendah (low - side pressure) adalah

tekanan refrigeran di antara katup ekspansi an saluran masuk kompresor. Suatu sistim

bertekanan banyak di bedakan dengan sistem bertekanan tunggal yang hanya

mempunyai satu tekanan rendah. Sistim bertekanan banyak dapat diumpai misalnya

pada tempat penyimpanan produ-produk susu dimana salab satu evaporator bekerja

pada suhu -35°C, yaitu untuk mengeraskan eskrim, sementara evaporator lain bekerja

pada suhu 2°C untuk mendinginkan susu.

Penggunaan lain yang khas yaitu pada industri proses dimana dua atau tiga

kompresor dirangkaikan untuk melayani evaporator yang bekerja pada suhu rendah,

yaitu -20° C atau lebih rendah lagi. Bab ini akan meninjau sistem-sistem bertekanan

banyak yang mempunyai dua tekanan rendah, tetapi prinsip-prinsip yang di

kembangkan di sini akan dapat di gunakan bagi sistim yang bertekanan sisi rendah

lebih dari dua Dua fungsi yang umum terdapat bersama-sama pada sistim bertekanan

banyak adalah pemisahan gas cetus (flash gas) dan melakukan intercooling.

Keduanya akan di bahas terlebih dahulu, kemudian akan dianalisis kombinasi-

kombinasi evaporator berganda dan kompresor.

Gambar. Satu kompresor dan dua evaporator, dengan evaporator AC yang

bekerja pada suhu -10˚C.



W. Jenis jenis alat penukar kalor berdasarkan fungsinya

1. Chiller, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan fluida sampai pada

temperature yang rendah. Temperature fluida hasil pendinginan didalam chiller

yang lebih rendah bila dibandingkan dengan fluida pendinginan yang dilakukan

dengan pendingin air. Untuk chiller ini media pendingin biasanya digunakan

amoniak atau Freon.

Gambar :Chiller

2. Kondensor, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan uap atau

campuran uap, sehingga berubah fasa menjadi cairan. Media pendingin yang

dipakai biasanya air atau udara. Uap atau campuran uap akan melepaskan panas

atent kepada pendingin, misalnya pada pembangkit listrik tenaga uap yang

mempergunakan condensing turbin, maka uap bekas dari turbin akan dimasukkan

kedalam kondensor, lalu diembunkan menjadi kondensat.

Gambar :Kondensor

3. Cooler, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan cairan atau gas

dengan mempergunakan air sebagai media pendingin. Disini tidak terjadi

perubahan fasa, dengan perkembangan teknologi dewasa ini maka pendingin

coler mempergunakan media pendingin berupa udara dengan bantuan fan (kipas).

http://2.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXvJC-a05I/AAAAAAAAAMM/MWGq8XAapMY/s1600/chiller.bmp

http://4.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXvnlICylI/AAAAAAAAAMU/t-PtdO-fZ58/s1600/konden.bmp

http://1.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXwK2TqXRI/AAAAAAAAAMc/82Uv490eTgg/s1600/cooler.bmp

http://1.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXwK2TqXRI/AAAAAAAAAMc/82Uv490eTgg/s1600/cooler.bmp



4. Evaporator, alat penukar kalor ini digunakan untuk penguapan cairan menjadi

uap. Dimana pada alat ini menjadi proses evaporasi (penguapan) suatu zat dari

fasa cair menjadi uap. Yang dimanfaatkan alat ini adalah panas latent dan zat

yang digunakan adalah air atau refrigerant cair.

Gambar :Evaporator

5. Reboiler, alat penukar kalor ini berfungsi mendidihkan kembali (reboil) serta

menguapkan sebagian cairan yang diproses. Adapun media pemanas yang sering

digunakan adalah uap atau zat panas yang sedang diproses itu sendiri. Hal ini

dapat dilihat pada penyulingan minyak pada gambar dibawah, diperlihatkan

sebuah reboiler dengan mempergunakan minyak (665 0F) sebagai media

penguap, minyak tersebut akan keluar dari boiler dan mengalir didalam tube.

Gambar :Reboiler

http://2.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXwfeXZyKI/AAAAAAAAAMk/r24P5Nzgmls/s1600/kompr.bmp

http://4.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXxAmzOXtI/AAAAAAAAAMs/7_Du6Cr74_Y/s1600/reiboil.bmp



6. Heat Exchanger, alat penukar kalor ini bertujuan untuk memanfaatkan panas

suatu aliran fluida yang lain. Maka akan terjadi dua fungsi sekaligus, yaitu :

• Memanaskan fluida

• Mendinginkan fluida yang panas

Suhu yang masuk dan keluar kedua jenis fluida diatur sesuai dengan

kebutuhannya. Pada gambar diperlihatkan sebuah heat exchanger, dimana fluida

yang berada didalam tube adalah air, disebelah luar dari tube fluida yang

mengalir adalah kerosene yang semuanya berada didalam shell.

Gambar :Heat Exchanger

7. Heater merupakan salah satu alat penukar kalor yang berfungsi memanaskan

fluida proses, dan sebagai bahan pemanas a1at ini menggunakan steam.

Gambar : Heater

8. Vaporizer Secara umum vaporizer digunakan untuk menguapkan cairan. Uap

yang dihasilkan digunakan untuk proses kimia, bukan sebagai sumber panas

seperti halnya steam dan menggunakan elemen pemanas listrik.

Jenis-Jenis Vaporizer :

a. Vaporizer dengan sirkulasi paksa Cairan diumpankan ke dalam vaporizer

dengan menggunakan pompa.

http://3.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXxasK5f4I/AAAAAAAAAM0/vjf934kGvQc/s1600/heat+exngr.bmp

http://3.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXyabquEeI/AAAAAAAAANM/EWd9469b7B8/s1600/heater.bmp



Gambar : Vaporizer paksa

b. Vaporizer dengan sirkulasi alamiah Cairan umpan dapat mengalir sendiri dalam

vaporizer dengan bantuan gaya gravitasi.

Gambar : Vaporizer alami

Prinsip Kerja Cairan diumpankan ke dalam vaporizer kemudian dipanaskan

dengan suatu media pemanas (umpan tidak kontak langsung dengan media

pemanas). Biasanya tidak semua umpan dapat teruapkan dengan sempurna. Produk

yang dihasilkan (uap dan cairan) dipisahkan dalam suatu tangki pemisah. Uap yang

dihasilkan kemudian digunakan untuk proses selanjutnya, cairan yang tidak

menguap di recycle kembali.

X. Flooded dan Dry Evaporator

Jawab:

1. Evaporator ekspansi langsung (direct/dry expansion type - DX).

Pada evaporator ini terdapat bagian, yaitu di bagian keluarannya, yang

dirancang selalu terjaga ‘kering’, artinya di bagian itu refrigeran yang berfasa

cair telah habis menguap sebelum terhisap keluar ke saluran masuk

kompresor.

2. Evaporator genangan (flooded/wet expansion type).

Pada evaporator jenis ini seluruh permukaan bagian dalam evaporator selalu

dibanjiri, atau bersentuhan, dengan refrigeran yang berbentuk cair. Terdapat

http://1.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXxsurzPPI/AAAAAAAAAM8/0H2YKrgJvsw/s1600/alami+vapor.bmp

http://3.bp.blogspot.com/_M6FSxxUbVHk/TSXyFyckkII/AAAAAAAAANE/0erVIVQ4_Js/s1600/paksa+vapor.bmp



sebuah tandon (reservoir, low pressure receiver), di mana cairan refrigeran

terkumpul, dan dari bagian atas tandon tersebut uap refrigeran yang terbentuk

dalam evaporator tersebut dihisap masuk ke kompresor.

Y. Aplikasi system pengkondisian udara

1. Laboratorium

Fungsi pengkondisian udara bervariasi antara satu laboratorium dengan

laboratorium lainnya. Pada laboratorium yang satu diperlukan lingkungan bersuhu

rendah hingga -40oC untuk keperluan pengujian mesin-mesin pada suhu rendah,

sedang pada laboratorium lain diperlukan suhu dan kelembaban yang lebih tinggi

untuk mempelajari tingkah laku binatang-binatang pada daerah beriklim tropis.

2. Percetakan

Pengaturan kelembaban udara adalah salah satu faktor utama dalam

mengkondisikan udara di ruang percetakan terutama pada proses pencetakan.

Selain itu munculnya gangguan lain yang disebabkan oleh kelembaban yang tidak

cocok seperti timbulnya medan listrik statis, pengeritingan atau penggulungan

kertas, atau tinta yang tidak cepat mengering.

3. Tekstil

Seperti halnya kertas, tekstil bersifat sensitif terhadap perubahan suhu dan

kelembaban udara. Perajutan di dalam pabrik tekstil modern melaju dengan

kecepatan yang luar biasa, karena itu, perubahan fleksibilitas dan kekuatan bahan

atau pembentukan medan listrik statis harus dicegah.

4. Pabrik baja

Pada pembuatan peralatan logam presisi, pengkondisian udara mempunyai tiga

fungsi yaitu: menjaga keseragaman suhu agar logam tidak memuai atau menyusut,

menjaga kelembaban udara untuk mencegah pengkaratan, dan penyaringan udara

sehingga bebas dari debu. Suatu teknologi tentang perancangan dan konstruksi

ruang-ruang bebas debu telah pula dikembangkan. Tempat tertutup seperti ini

digunakan untuk pembuatan komponen-komponen elektronik dan bahan-bahan

lain.

Z. Siklus kompressi uap aktual

Siklus kompresi uap aktual terjadi akibat adanya gesekan baik itu pada

kondensor maupun evaporator. Akibat dari gesekan ini, makaa terjadi penurunan

tekanan. Penurunan tekanan ini mengakibatkan kompresi pada titik 1 dan 2

memerlukan lebih banyak kerja dibandingkan dengan daur estándar.



Hal-hal yang terjadi dalam siklus aktual:

Refrigeran sudah dalam kondisi uap panas lanjut sebelum masuk ke

kompresor.

Akibat cukup panjangnya pipa penghubung kompresor-evaporator akan

mengakibatkan rugi tekanan. Rugi tekanan yang disertai peningkatan volume

spesifik dari refrigeran membutuhkan power input yang lebih besar.

Dalam proses kompresi ada rugi gesekan dan perpindahan kalor yang akan

meningkatkan entropi (1-2) atau menurunkan entropi (1-2') dari refrigeran

tergantung kepada arah perpindahan kalornya. Proses (1-2') lebih disukai

karena volume spesifiknya turun sehingga power input bisa lebih kecil. Hal

ini bisa dilakukan apabila dilakukan pendinginan dalam langkah kompresi.

Di dalam kondenser akan terjadi juga rugi tekanan.

Refrigeran dalam kondisi cairan terkompresi ketika masuk dalam katup

ekspansi.

AA. Koil pendingin



BB. Fungsi utama system kendali instalasi pengkondisian udara

1. Mengatur sistem sehingga dapat mempertahankan kondisi yang nyaman di

dalam ruangan yang ditempati

2. Menjalankan peralatan secara efisien

3. Melindungi peralatan dan bangunan dari kerusakan dan melindungi penghuni

dari kecelakaan.

CC. Komponen-komponen kendali utama dalam instalasi pengkondisian udara

1. Katup-katup untuk cairan

2. Katup katup untuk kendali udara

3. Damper-damper untuk membatasi aliran udara

4. Pengaturan tekanan-manual untuk udara kendali

5. Pengatur tekanan fluida kerja, misalnya uap air panas (steam)

6. Pengatur tekanan-diferensial

7. Sensor kecepatan



8. Termostat

DD. Definisi definisi dalam mesin pendingin

1. Termostat, digunakan untuk menjaga kestabilan suhu mesin.

2. Transmitter, Berfungsi untuk mentransmisikan/menyampaikan informasi

keadaan atau kondisi pada suatu tempat.

3. Dumper adalah bagian dari ducting AHU yang berfungsi untuk mengatur

jumlah (debit) udara yang dipindahkan ke dalam ruangan produksi

4. Equalizer adalah rangkaian yang mampu mengamplifikasi atau mengatenuasi

rentang frekuensi tertentu dan membiarkan yang lain tetap utuh.

5. Analyzer,mengubah arus AC menjadi DC

6. Shell, Merupakan sebuah selongsong atau tabung.

7. Tube, Adalah pipa-pipa kecil/pembuluh.

8. factor pengotor, Dalam ilmu perpindahan kalor, fouling (factor pengotoran)

adalah Pembentukan lapisan deposit pada permukaan perpindahan panas dari

bahan atau senyawa yang tidak diinginkan.

9. Purging, Pembersihan atau pemurnian suatu komponen.

10. Frost, Frost atau embun beku adalah padat deposisi dari uap

air dari jenuh udara.

11. Chamber, Berbentuk sebuah tabung untuk menampung larutan amonia dan air

dari absorber.

12. Brines, Brine adalah air jenuh atau hampir jenuh dengan garam (biasanya

natrium klorida ).

13. Flammability, Flammability atau Kemampuan mudah terbakar yang

didefinisikan sebagai cara mudah sesuatu yang akan membakar atau terbakar,

menyebabkan kebakaran atau pembakaran .

14. Slush, Merupakan lumpur salju

15. Absorpsi atau penyerapan, dalam kimia, adalah suatu fenomena fisik atau

kimiawi atau suatu proses sewaktu atom, molekul, atau ion memasuki suatu

fase limbak (bulk) lain yang bisa berupa gas, cairan, ataupun padatan.

16. Chiller, Merupakan unit pendingin yang menganut system kompresi uap,

komponennya terdiri dari kompresor, kondensor, alat ekspansi dan evaporator.

Pada chiller biasanya tipe kondensornya adalah water-cooled condenser. Air

untuk mendinginkan kondensor dialirkan melalui pipa yang kemudian

http://id.wikipedia.org/wiki/Padatan

http://id.wikipedia.org/wiki/Cairan

http://id.wikipedia.org/wiki/Gas

http://id.wikipedia.org/wiki/Ion

http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul

http://id.wikipedia.org/wiki/Atom

http://id.wikipedia.org/wiki/Proses

http://id.wikipedia.org/wiki/Fenomena

http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Combustion&prev=/search%3Fq%3DFlammability%26hl%3Did%26biw%3D1280%26bih%3D666&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhhkWYZSW5SSG_EqsGZ7QfM1ZzgjDQ

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Fire&prev=/search%3Fq%3DFlammability%26hl%3Did%26biw%3D1280%26bih%3D666&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhgt7lsn1rx2q5forHtSgFXmSmXdFA

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Saturation_(chemistry)&prev=/search%3Fq%3DFrost%26hl%3Did%26biw%3D1280%26bih%3D666%26prmd%3Dni&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhgAd9tPuf7-OkD_zez6e9V_85xRsQ

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Water_vapor&prev=/search%3Fq%3DFrost%26hl%3Did%26biw%3D1280%26bih%3D666%26prmd%3Dni&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjOQfnnEGVlelwmqzy9-oNfewvaqw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Water_vapor&prev=/search%3Fq%3DFrost%26hl%3Did%26biw%3D1280%26bih%3D666%26prmd%3Dni&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjOQfnnEGVlelwmqzy9-oNfewvaqw

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Deposition_(meteorology)&prev=/search%3Fq%3DFrost%26hl%3Did%26biw%3D1280%26bih%3D666%26prmd%3Dni&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhgCrWP_W-WeCEMfVgrC_IGVUOUzcQ



outputnya didinginkan kembali secara evaporative cooling pada cooling

tower.

17. AHU, AHU (air handling unit) merupakan seperangkat alat yang dapat

mengontrol suhu, kelembaban, tekanan udara, tingkat kebersihan (jumlah

partikel/mikroba), pola aliran udara, jumlah pergantian udara dan sebagainya,

di ruang produksi sesuai dengan persyaratan ruangan yang telah ditentukan

18. Relay, sebuah saklar elekronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian

elektronik lainnya.

EE. Jenis - jenis thermostat

1. Thermostat pada kulkas

Thermostat memiliki banyak sebutan antara lain temperatur kontrol dan cool

control. Apapun sebutannya, thermostat berfungsi mengatur kerja kompresor secara

otomatis bedasarkan batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Bisa dikatakan,

thermostat adalah saklar otomatis berdasarkan pengaturan suhu. Jika suhau

evaperator sesuai dengan pengatur suhu thermostat, secara otomatis thermostat akan

memutuskan listrik ke kompresor.

Gambar : Termostat kulkas

2. Thermostat pada mesin mobil

Fungsi thermostat sendiri adalah untuk memepercepat tecapainya temperature

kerja mesin, dan mempertahankan temperature mesin sehingga dicapai temperature

yang ideal ( berkisar antara 75 sampai 90 derajad Celcius ).Cara kerjanya adalah

sebagai berikut , pada saat mesin hidup pada suhu rendah ,sirkulasi air pendingin

akan melalui saluran by pass di mesin , karena pada suhu rendah thermostat valve

masih tertutup.Jika suhu mesin sudah mencapai minimal 75 derajad celcius cairan

wax yang terdapat di sisi bawah perlahan - lahan akan memuai mendorong thermostat

valve berlawanan dengan spring sehingga valve terbuka, sirkulasi air akan melewati



jalur yang lebih lebar ini. demikian pula sebaliknya apabila suatu saat suhu mesin

menurun, cairan wax akan menyusut , dan thermostat valve akan terdorong oleh

spring untuk mengurangi ruang saluran air.Dari gerakan membuka dan menutup

inilah akan dicapai suhu mesin yang ideal .

Gambar : Termostat Mobil

FF. Jenis - jenis relay pada pengontrolan refrigerator

Pada saat motor kompresor mulai bekerja, arus listrik mengalir ke kumparan

utama (run winding). Torsi yang ditimbulkan oleh induksi kumparan utama ini tidak

cukup untuk menggerakkan kompresor. Untuk memperbesar torsi saat kompresor

mulai bekerja (starting torque) maka motor membutuhkan bantuan tenaga yang

didapatkan dengan cara mengalirkan arus listrik ke kumparan bantu (auxiliary

winding) pada motor. Setelah putaran motor mencapai ±75% dari putaran

maksimumnya, motor tidak lagi memerlukan tambahan torsi, sehingga torsi tambahan

bisa dilepas atau diputus. Untuk memutus aliran arus listrik ke kumparan bantu

(auxiliary winding) digunakan sebuah komponen pemutus arus yang dinamakan

starting relay.

Terdapat beberapa jenis starting relay, diantaranya:

1. Relay Arus (Current Relay)



Gambar : Relay arus

Relay ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet dari arus yang mengalir ke

kumparan utama. Pada saat kompresor mulai bekerja, arus yang mengalir ke

kumparan utama lebih besar daripada arus nominalnya tetapi arus yang besar ini

belum cukup untuk memutarkan poros kompresornya. Arus ini membuat induksi

medan magnet pada relay menjadi besar sehingga kontak relay menjadi terhubung

(tuas penggerak kontak relay terangkat). Dengan terhubungnya kontak pada relay,

arus listrik kemudian mengalir ke kumparan bantu. Arus yang mengalir ke kumparan

bantu ini membuat tambahan torsi pada motor, sehingga kemudian poros kompresor

bisa berputar. Seiring dengan kenaikan putaran poros kompresor, arus yang mengalir

ke kumparan utama semakin menurun menuju ke nilai nominalnya. Ketika putaran

motor mencapai 75% putaran maksimumnya, induksi medan magnet pada koil relay

tidak lagi mampu untuk mengangkat kontak relay sehingga arus ke kumparan bantu

kemudian terputus. Walaupun torsi tambahan yang ditimbulkan oleh kumparan bantu

sudah hilang, motor tetap bisa berputar karena bebannya sudah ringan. Relay jenis ini

tidak boleh terbalik dalam pemasangannya.

2. Solid State Relay (PTC Relay)

Gambar : Solid State Relay



Relay ini bekerja berdasarkan panas yang ditimbulkan dari arus yang mengalir ke

kumparan bantu. Pada saat kompresor mulai bekerja, selain ke kumparan utama, arus

mengalir juga ke kumparan bantu melalui satu piringan (disc) yang peka terhadap

perubahan temperatur. Perubahan temperatur pada disc ini menyebabkan perubahan

nilai tahanannya. Semakin tinggi temperatur disc, semakin tinggi pula nilai

tahanannya. Pada saat kumparan motor belum mendapat arus, disc dalam kondisi

dingin (nilai tahanannya berkisar antara 15-35Ω pada temperatur 28-32°C). Ketika

kumparan mulai mendapat tegangan listrik, arus akan mengalir langsung ke

kumparan utama dan arus yang mengalir ke kumparan bantu akan melalui disc.

Karena dilewati arus, temperatur disc kemudian naik sehingga disc akan menghambat

arus yang mengalir ke kumparan bantu. Setelah putaran motor mencapai 75% putaran

maksimumnya, arus yang mengalir ke kumparan bantu akan menjadi sangat kecil.

td smp

Documents