19
pada mesin pendingin akan mempermudah pada waktu start, karena dengan mempergunakan pipa kapiler pada saat sistem tidak bekerja tekanan pada
kondensor dan evaporator selalu sama. Hal ini berarti meringankan tugas kompresor pada waktu start.
Gambar 2.12 Pipa Kapiler sumber :
http:www.bloganton.info
2.2 Siklus Kompresi Uap sebagai Dasar Kerja Kulkas Dua Pintu
Sistem kompresi uap merupakan dasar sistem refrigerasi yang paling banyak digunakan, dengan komponen utamanya adalah kompresor, evaporator, pipa
kapiler dan kondensor. Keempat komponen tersebut melakukan proses yang saling berhubungan dengan membentuk siklus kompresi uap. Siklus refrigerasi
kompresi uap mempunyai dua keuntungan. Pertama, sejumlah besar energi panas diperlukan untuk merubah cairan menjadi uap, dan oleh sebab itu banyak panas
yang dibuang dari ruang yang disejukkan. Kedua, sifat-sifat isothermal penguapan panas membolehkan pengambilan panas tanpa menaikkan suhu fluida kerja.
Siklus kompresi uap ditunjukkan pada Gambar 2.13, Gambar 2.14, dan Gambar 2.15 :
20
Gambar 2.13 Skematik Siklus Refrigerasi Kompresi Uap
Gambar 2.14 Siklus Kompresi Uap pada Diagram P-h
21
Gambar 2.15 Siklus Kompresi Uap dengan Diagram T-s Proses yang terjadi pada proses siklus kompresi uap mesin refrigerasi :
a. Proses kompresi dari 1 – 2
Proses ini berlangsung di kompresor secara isentropik adiabatik isoentropi atau entropi konstan. Pada siklus teoritis diasumsikan refrigeran tidak mengalami
perubahan kondisi selama mengalir di jalur hisap. Pada proses ini uap refrigeran pada tekanan evaporasi dikompresi sampai pada tekanan kondensor, setelah
dikompresi refrigeran menjadi uap panas lanjut bertekanan tinggi dan bertemperatur tinggi.
b. Proses penurunan suhu dari 2-2a dan proses kondensasi dari 2a-3a
Proses ini berlangsung di kondensor. Refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi keluar dari kompresor membuang kalor di kondensor
sehingga fasanya berubah dari gas panas lanjut menjadi cair. Di kondensor terjadi pertukaran kalor antara refrigeran dengan udara, kalor berpindah dari refrigeran
22
ke udara yang ada sekitar kondensor sehingga refrigeran mengembun menjadi cair. Pada proses 2-2a, merupakan proses pendinginan sensible gas panas lanjut
dari temperatur keluar kompresor menuju temperatur kondensasi. Proses ini terjadi pada tekanan konstan. Jumalah panas yang dipindahkan selama proses ini
adalah beda entalpi antara titik 2-2a, sedangkan pada Proses 2a-3a adalah proses perubahan fase gas menjadi cair. Proses kondensasi terjadi pada tekanan konstan.
Jumlah panas yang dipindahkan selama proses ini adalah jumlah antara panas yang dikeluarkan pada proses 2- 2a ditambah panas yang dikeluarkan pada proses
2a-3a. Panas total ini berasal dari panas yang diserap oleh refrigeran yang menguap didalam evaporator dan panas yang masuk karena adanya kerja mekanis
pada kompresor. c.
Proses pendinginan lanjut dari 3a-3 Proses ini berlangsung dari kondensor menuju pipa kapiler, proses pendingin
lanjut berlangsung dari titik 3a ke titik 3. Refrigeran dalam wujud cair jenuh mengalir menjadi cair lanjut. Pada proses ini suhu refrigeran mengalami
penurunan. Jika entalpi dan entropi refrigeran juga ikut mengalami penurunan. Dengan adanya proses pendingin lanjut, refrigeran masuk pipa kapiler benar
– benar dalam kondisi cair.
d. Proses ekspansi dari 3-4
Proses ekspansi berlangsung dari titik 3-4. Pada proses ini terjadi penurunan tekanan refrigeran dari tekanan kondensasi titik 3 menjadi tekanan evaporasi titik
4. Pada waktu cairan diekspansikan melalui alat ekspansi ke evaporator, temperatur refrigeran juga turun dari temperatur kondensasi ke temperatur
23
evaporasi. Hal ini disebabkan oleh terjadinya penguapan sebagian cairan refrigeran selama proses ekspansi. Proses ekspansi berlangsung pada entalpi
konstan, sehingga h3 = h4. Refrigeran pada titik 4 berada pada kondisi campuran cair- uap.
e. Proses evaporasi dari 4-1a
Proses ini berlangsung di evaporator secara isobar tekanan sama dan isotermal suhu sama. Refrigeran dalam wujud campuran cair dan gas bertekanan
rendah menyerap kalor dari lingkungan sekitar media yang didinginkan sehingga wujudnya berubah seluruhnya menjadi gas jenuh bertekanan rendah, ini adalah
proses penguapan atau pendidihan dari campuran cair dan gas menjadi gas. f.
Proses pemanasan lanjut dari 1a-1 Pada Proses ini kondisi refrigeran berubah dari kondisi uap jenuh menjadi gas
panas lanjut. Proses ini berlangsung secara reversible dan pada tekanan yang konstan. Proses penguapan refrigeran pada tekanan tetap. Suhu refrigeran
meningkat, tetapi nilai tekanan tetap. Adanya proses pemanasan lanjut menjadikan kondisi refrigeran masuk kompresor benar
– benar dalam keadaan gas.
2.3 Perhitungan Karakteristik Mesin Kulkas Dua Pintu
