Artikel Terbaru

Anti COPAS

Sistem Pendingin (Refrigeration) pada AC


Sistem Refrigerasi adalah sistem pendinginan yg aplikasinya biasa kita lihat pada Air Conditioner (AC). Siklusnya terbilang cukup komplek dan menggunakan prinsip teknik kimia yaitu transfer panas dan massa. 

"Refrigeration system is a cooling system which general application at Air Conditioner (AC). The cycle system is quite complex and using chemical engineering principles such as heat and mass transfer."

Refrigerant adalah bahan yg dipakai utk refrigerasi yg mempunyai sifat pendingin contohnya yg terkenal Freon / CFC (Chloro Fluoro Carbon), dimana akhir2 ini penggunaannya mulai dibatasi karena kerugiannya lebih besar dari keuntungannya yaitu merusak lapisan ozon shg sinar UV masuk ke bumi dan bumi menjadi panas. Contoh lain refrigerant adalah udara, karbondioksida dan ammonia. Selain itu terdapat juga refrigerant yg ada di pasaran seperti dibawah ini :

"Refrigerant are substances that used for refrigeration and have cool properties such as Freon / CFC (Chloro Fluoro Carbon), where lately using of this substance is limited because of disadvantages greater than advantages such as damaging ozone layer so that UV rays entering into earth and earth become hot. Other examples of refrigerant are air, carbon dioxyde and ammonia. Below example of general refrigerant :"


Sistem Kerja Refrigerasi
Dalam sistem ini terjadi beberapa perubahan fase (gas ke liquid dan liquid ke gas / kabut) dan kondisi (tekanan dan suhu). Istilah Sistem adalah yg mengacu pada sesuatu didalam rangkaian alat dan Lingkungan adalah sesuatu di luar alat.

"Working Refrigeration System
In this system there are phase changing (gas to liquid and liquid to gas / vapor) and condition (pressure and temperature). The means of System is something inside equipment series and environment is something outside of equipment."




Mula2 udara panas di lingkungan / ruangan masuk ke Evaporator (fase gas) karena tekanan udara lingkungan lebih besar daripada sistem, tekanan sistem lebih kecil karena sebelum evaporator ada katup ekspansi. Bersamaan dg itu refrigerant (fase liquid) mengalir dari katup ekspansi ke evaporator shg terjadi kontak antara udara panas dg refrigerant (transfer panas). Karena terjadi transfer panas maka suhu turun dan gas menjadi sejuk shg dengan dipasangnya kipas didepan evaporator maka udara sejuk inilah yg dihembuskan ke ruangan (intinya : udara panas lingkungan + refrigerant sistem shg menjadi sejuk dan dihembuskan oleh kipas ke lingkungan lagi). Kemudian gas refrigerant mengalir masuk ke Kompresor utk dinaikkan tekanannya shg suhu juga ikut naik kemudian masuk ke Kondensor yg biasanya dilengkapi kipas utk menghembuskan udara dan disinilah terjadi perubahan fase dari gas menjadi liquid (transfer panas dan massa). Kemudian masuk ke Katup Ekspansi yg memperkecil tekanan begitu juga suhunya (liquid dingin suhu rendah) shg terjadi penguapan dan fase berubah dari liquid ke uap sebelum masuk evaporator. Siklus ini berlangsung terus menerus dan selama tidak bocor, refrigerant akan tetap utuh karena hanya mengalami siklus tanpa bereaksi.

"Firstly, hot air in the environment / room entrance to the evaporator (gas phase) because environment air pressure is greater than system pressure, pressure of system is smaller than environment because of there is expansion valve before evaporator. Along with, refrigerant (liquid phase) blows from expansion valve to the evaporator so that contact between hot air with refrigerant (heat transfer). Because of there is heat transfer so that reduce temperature and cooling air with fan in front of evaporator that is exhaled to the room / environment (simplely : hot air from environment + refrigerant system become cool and exhaled by fan to the room). Then refrigerant system blowing into compressor for raise pressure and temperature too, then entering to the condenser which completed by fan to blowing air and here happen phase changing from gas to liquid (heat and mass transfer). Then entering to expansion valve to minimize pressure and temperature (cool liquid with low temperature) so that happen evaporation and phase changing from liquid to vapor before entering evaporator. This cycle is continue running and during not leak, refrigerant will whole due to only cycle run without chemical reaction ."

Pada pipa masuk ke evaporator dan pipa keluar katup ekspansi terdapat pipa kapiler yg dihubungkan dg tabung sensor panas (thermostat) utk membaca suhu evaporator shg udara yg keluar bisa diatur sesuai kebutuhan dan tidak terjadi pembekuan. Termostat terdiri atas saklar otomatis yang bekerja berdasarkan prinsip beda koefisien muai panjang yaitu bimetal. Bimetal adalah dua buah logam atau paduan logam yang memiliki beda koefisien muai panjang dan direkatkan satu sama lain dengan jalan mengeling atau mengelas. 

"At the inlet pipe to the evaporator and pipe out of expansion valve there is capillary tube that connected with hot sensor (thermostat) to read evaporator temperature so out air can be adjusted as necessity and not freezing. Thermostat consist of an automotic switch which working principle using difference coefficient of expansion length  that is bimetallic . Bimetallic is two metal or metal alloy have difference coefficient of expansion length and joined with welding."

Prinsip kerja dari bimetal
adalah apabila dipanaskan akan melengkung. Melengkungnya logam ini disebabkan oleh perbedaan koefisien muai kedua plat logam. Apabila suhu sudah mencapai nilai tertentu sesuai setting yang telah ditentukan sebelumnya, kontak akan terputus karena logam yang ada pada bimetal membengkok. Beberapa saat kemudian apabila suhu turun maka arus akan mengalir kembali karena logam pada bimetal kembali ke posisi semula yang mengakibatkan arus terhubung.

"Working principle of bimetallic is warped when heated. Curved metal is caused by difference coefficient of expansion length between metal. When temperature reach certain value according to predetermined setting, switch will disconnect due to metal at bimetallic is curve. A few moment later when temperature drop and the current will flow back due to metal in bimetallic back to original position  and resulting in the flow connected."



Komponen - komponen pada sistem refrigerasi : 
  • Evaporator
Alat ini berfungsi menguapkan cairan yg semula liquid menjadi uap / gas. Terdapat coil utk sistem pemanasnya. Disini antara refrigerant dari katup ekspansi dan udara panas dari lingkungan terjadi kontak dan dilengkapi kipas utk menghembuskan ke udara keluar shg udara lingkungan menjadi dingin. Disini tekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer dan juga suhu lebih rendah dari lingkungan karena adanya refrigerant. Karena disini dipanasi, refrigerant yg semula liquid berubah menjadi gas.

"This equipment has function to vaporize from liquid to gas / vapor. There is coil for heating system. Here between refrigerant from expansion valve and hot air from environment are contacted and completed by fan for blowing to the room and cool air. Here pressure is lower than atmosferic and also temperature because of refrigerant. Because of heated, refrigerant changing from liquid to gas."
  • Kompresor
Kompresor bekerja tidak boleh dalam fasa liquid karena akan menganggu sistem alat, maka refrigerant berfase gas. Disini terjadi penaikan tekanan dan suhu.

"Compressor work not be permitted in liquid phase because will disturb equipment system, so refrigerant has gas phase. Here occur raising the pressure and temperature."
  • Kondensor
Gas refrigerant tekanan dan suhu tinggi diubah fasenya dari gas menjadi liquid, disini tekanan tetap tinggi sedangkan suhu turun. Kondensor dilengkapi kipas utk membantu pendinginan.

"Refrigerant gas has high pressure and temperature and converted phase from gas to liquid, here pressure still high and temperature drop. Condenser is completed by fan to help cooling."
  • Katup Ekspansi
Gas refrigerant tekanan tinggi diubah menjadi bertekanan rendah shg terjadi pengupan pada liquid dan dihembuskan ke evaporator. Disini karena tekanan evaporator rendah maka udara luar dapat masuk utk kontak dg refrigerant.

"High pressure of refrigerant gas is converted to low pressure so that occur evaporation at liquid and exhaled into the evaporator. Here because of low presssure so outside air can entrance to cantact with refrigerant."

Referensi :
[1] http : //web.mit.edu/2.972/www/reports/compression_refrigeration_system.html
[2] http : //www.hawsepipe.net/chiefhelp/AC&R/Refrigeration.htm
[3] http : //m-edukasi.net/online/2008/sistemac/komponen.html
[4] http : //cvastro.com/cara-kerja-sistem-ac-ruangan.htm

ARTIKEL TERKAIT : 
1. Macam - Macam Kompresor (Compressor) 
2. Isotermal, Isobaris, Isokhoris dan Adiabatis 
3. Cooling Tower

>

Previous
« Prev Post

1 comments: