Chest freezer menggunakan Siklus Kompresi Uap

2.1.2. Chest freezer menggunakan Siklus Kompresi Uap

Chest freezer dengan siklus kompresi uap adalah mesin pendingin yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari karena memiliki nilai COP yang tinggi. Jenis chest freezer dengan siklus kompresi uap menggunakan kompresor sebagai komponen utama untuk menaikkan tekanan dan mensirkulasikan refigeran, pipa kapiler yang berfungsi untuk menurunkan tekanan refigeran, evaporator yang berfungsi untuk menyerap panas, kondensor yang berfungsi untuk membuang panas. Demikian dijelaskan komponen utama dari chest freezer dengan siklus kompresi uap. 2.1.2.1. Kompresor Kompresor adalah suatu alat dalam chest freezer yang cara kerjanya dinamis atau bergerak. Kompresor berfungsi untuk menaikan tekanan freon dari tekanan rendah ke tekanan tinggi. Kompresor bekerja menghisap sekaligus memompa refigeran sehingga terjadi sirkulasi perputaran refigeran yang mengalir ke pipa ‐pipa chest freezer. Kompresor yang sering dipakai pada chest freezer adalah jenis hermetik. Konstruksi dari kompresor jenis ini menempatkan motor listrik dengan komponen mekanik ada dalam satu rumah.Keuntungan dari kompresor hermetik adalah tidak memakai sil pada porosnya, sehingga jarang terjadi kebocoran bahan refrigerasi, berukuran kecil dan harganya lebih murah, tidak memakai tenaga penggerak dari luar, suaranya lebih tenang dan getaranya kecil. Kerugian kompresor ini adalah bagian yang rusak di dalam rumah kompresor tidak dapat diperbaiki sebelum rumah kompresor dipotong dan minyak pelumas di dalam kompresor hermetik susah diperiksa. Gambar 2.2 Kompresor jenis hermatik sumber : http:www.emsteknik.com Selain kompresor hermetik terdapat juga kompresor semi-hermetik dan rotari yang biasa digunakan dalam mesin pendingin. Kompresor semi-hermetik adalah kompresor dimana motor serta kompresornya berada di dalam satu tempat atau rumah, akan tetapi motor penggeraknya terpisah dari kompresor. Kompresor digerakan oleh motor penggerak melalui sebuah poros penggerak. Kompresor ini sering pula disebut kompresor jenis baut atau “Bolted type Hermetic”. Gambar 2.3 Kompresor Semi-Hermetik. sumber : http:www.emsteknik.com Sedangkan kompresor rotari, gerakan rotor di dalam stator kompresor akan menghisap dan menekan zat pendingin 1 dan 4. Cara kerja dari kompresor rotari dimulai dari rotor. Rotor adalah bagian yang berputar di dalam stator. Rotor terdiri dari dua baling – baling. Langkah hisap terjadi saat pintu masuk 2 mulai terbuka dan berakhir setelah pintu masuk tertutup, pada waktu pintu masuk sudah tertutup dimulai langkah tekan, sampai katup pengeluaran 5 membuka, sedangkan pada pintu masuk secara bersamaan sudah terjadi langkah hisap demikian seterusnya. Keuntungan kompresor rotari adalah sebagai berikut. Karena setiap putaran menghasilkan langkah – langkah hisap dan tekan secara bersamaan, maka momen putar lebih merata akibatnya getarankejutan lebih kecil. Ukuran dimensinya dapat dibuat lebih kecil menghemat tempat. Kerugiannya adalah sampai saat ini hanya dipakai untuk sistem AC yang kecil saja sebab pada volume yang besar, rumah dan rotornya harus besar pula dan kipas pada rotor tidak cukup kuat menahan gesekan. Gambar 2.4 Kompresor Rotari. sumber : http:www.emsteknik.com Kompresor bekerja secara dinamis atau bergerak. Pergerakanya dengan menghisap sekaligus memompa udara sehingga terjadilah sirkulasi perputaran udara yang mengalir dari pipa ‐pipa chest freezer. Fase refrigeran ketika masuk dan keluar kompresor berupa gas. Kondisi gas keluar kompresor berupa uap panas lanjut. Suhu gas refrigeran keluar dari kompresor lebih tinggi dari suhu kerja kondensor, demikian pula dengan nilai tekananya. Pada penelitian ini, kompresor yang digunakan adalah 0,2 PK. 2.1.2.2. Kondensor Kondenser adalah alat yang befungsi sebagai tempat kondensasi atau pengembunan freon. Pada kondenser berlangsung dua proses utama yaitu proses penurunan suhu refrigeran dari gas panas lanjut ke gas jenuh dan proses dari gas jenuh ke cair jenuh. Proses pengembunan refrigeran dari kondisi gas jenuh ke cair jenuh berlangsung pada suhu yang tetap. Saat kedua proses berlangsung, kondensor mengeluarkan kalor dan pada tekanan yang tetap. Kalor yang dilepaskan kondensor dibuang keluar dan diambil oleh udara sekitar. Berdasrkan media pendinginannya, kondensor dibagi menjadi 3 macam, yaitu kondensor berpendingin air, kondensor berpendingin udara dan kondensor berpendingin air serta udara. Kondensor yang sering dipakai pada mesin pendingin kapasitas kecil adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, pipa dengan pelat besi dan pipa-pipa dengan sirip-sirip. Pada umumnya jenis kondensor yang sering dipakai pada chest freezer adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat. Dan pada penelitian ini, kondensor yang digunakan adalah kondensor 11 U. Gambar 2.5 Kondensor berpendingin udara dan berpendingin air. sumber : http:idkf.bogor.net Gambar 2.6 Kondensor berpendingin air dan udara.dan kondensor 11 U. sumber : http:idkf.bogor.net 2.1.2.3. Evaporator Evaporator adalah tempat terjadinya perubahan fase refrigeran dari cair menjadi gas penguapan. Pada saat proses perubahan fase, diperlukan energi kalor. Energi kalor diambil dari lingkungan evaporator benda-benda padat atau pun cair yang ada di dalam evaporator chest freezer. Proses penguapan freon di evaporator berlangsung pada tekanan dan suhu tetap. Jenis evaporator yang banyak digunakan pada chest freezer adalah jenis permukaan datar, pipa-pipa dan pipa dengan sirip-sirip. Gambar 2.7 Evaporator Pelat dan Evaporator Pipa sumber : http:www.diytrade.com Gambar 2.8 Evaporator pipa dengan sirip. sumber : http:www.diytrade.com 2.1.2.4. Pipa kapiler Pipa kapiler adalah salah satu alat ekspansi. Alat ekspansi ini mempunyai dua kegunaan yaitu untuk menurunkan tekanan refrigeran cair dan untuk mengatur aliran refrigeran ke evaporator. Pipa kapiler merupakan suatu pipa pada chest freezer yang mempunyai diameter yang paling kecil jika dibandingkan dengan pipa ‐pipa lainnya. Dan dalam penulisan skripsi ini, menggunakan pipa kapiler sepanjang 1,4 m dengan diameter 0, 028 in. Fungsi pipa kapiler yaitu menurunkan tekanan bahan pendingin cair yang mengalir di dalam pipa. Proses penurunan tekanan dalam pipa kapiler diasumsikan berlangsung pada entalpi konstan proses yang ideal . Kerusakan chest freezer paling banyak dijumpai pada pipa kapiler yaitu terjadi bocor dan tersumbat. Gambar 2.9 Pipa Kapiler sumber : http:www.bloganton.info 2.1.2.5. Filter Filter adalah alat yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran yang melewati sebuah sistem chest freezer. Dengan adanya filter maka kotoran tidak dapat melewatinya. Selain itu, filter juga berfungsi untuk menangkap uap air yang akan masuk ke dalam sistem. Apabila sebuah sistem terdapat kotoran yang masuk ke dalam pipa kapiler tanpa melalui penyaring atau filter, maka sistem menjadi buntudan tidak dapat bekerja. Demikian juga dengan uap air, adanya uap air dalamsebuah sistem membuat air dapat beku di dalam pipa kapiler dan berakibat tertutupnya sebuah sistem. Bentuk umum dari filter berupa tabung kecil dengan diameter antara 12 - 15 mm, sedangkan panjangnya antara dari 14 - 15 cm. Gambar 2.10 Filter sumber : http:parma-teknik.blogspot.com

2.1.3. Bahan Pendingin Refrigeran