2. Sifat-sifat isothermal penguapan membolehkan pengambilan panas
tanpa menaikan suhu fluida kerja ke suhu berapapun didinginkan. Hal ini berarti bahwa laju perpindahan panas menjadi tinggi, sebab
semakin dekat suhu fluida kerja mendekati suhu sekitarnya akan semakin rendah laju perpindahan panasnya.
2.5 Sistem Pendingin Kompresi
Siklus pendingin kompresi uap merupakan sistem yang banyak digunakan dalam sistem refrigrasi, pada sistem ini terjadi proses kompresi, pengembunan,
ekspansi dan penguapan. Secara skematik sistem ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Evaporator 1
2 4
3 Katup Ekspansi
Kondensor
Kompresor
Gambar 2.4. Pendingin Kompresi Fungsi dari bagian pendingin ini adalah:
1. Kompresor
Kompresor memompa bahan pendingin ke seluruh sistem. Gunanya adalah untuk menghisap gas tekanan rendah dan suhu terendah dari evaporator dan
Universitas Sumatera Utara
kemudian menekanmemampatkan gas tersebut, sehingga menjadi gas dengan tekanan dan suhu tinggi, lalu dialirkan ke kondensor.
2. Kondensor
Kondensor adalah suatu alat untuk merubah bahan pendingin dari bentuk gas menjadi cair. Bahan pendingin dari kompresor dengan suhu dan tekanan
tinggi, panasnya keluar melalui permukaan rusuk-rusuk kondensor ke udara. Sebagai akibat dari kehilangan panas, bahan pendingin gas mula-mula
didinginkan menjadi gas jenuh, kemudian mengembun berubah menjadi cair. 3.
Evaporator Evaporator adalah suatu alat dimana bahan pendingin menguap dari cair
menjadi gas. Melalui perpindahan panas dari dinding – dindingnya, mengambil panas dari ruangan di sekitarnya ke dalam sistem, panas tersebut lalu di bawa ke
kompresor dan dikeluarkan lagi oleh kondensor. 4.
Katup Ekspansi Katup ekspansi adalahuntuk menghilangkan tekanan tinggi refrigran yang
masih berwujud cair dan merubahnya menjadi bertekanan rendah dan berubah bentuk menjadi gas.
Berdasarkan Gambar 2.4 dijelaskan sebagai berikut:
1 – 2 Proses Evaporasi
Pada tahap ini terjadi pertukaran kalor di evaporator, dimana kalor dari lingkungan atau media yang didinginkan diserap oleh refrigerant cair dalam
evaporator sehingga refrigerant cair yang berasal dari katup ekspansi yang bertekanan dan bertemperatur rendah berubah fasa dari fasa cair menjadi uap
Universitas Sumatera Utara
yang mempunyai tekanan dan temperatur tinggi. Maka besar kalor yang diserap oleh refrigerant adalah:
Qc = mº h
2
– h
1
..................................................................... 2.8
Dimana : Qc = Banyaknya kalor yang diserap di evaporator per satuan waktu kjs.
mº = Laju aliran massa refrigerant kgs. h
2
– h
1
= kerja kompresi kjkg.
2 – 3 Proses Kompresi
Tahap ini terjadi di kompresor dimana refrigerant yang berfasa uap dengan temperatur dan tekanan rendah dikompresi secara isentropic sehingga temperatur
dan tekanannya menjadi tinggi, besar kapasitas pemanasan dapat ditulis dengan persamaan :
Qc = mº h
3
– h
2
........................................................................2.9
Dimana: Qc = Kapasitas panas Kcal kjs.
mº = Laju aliran massa refrigerant kgs. h
3
– h
2
= Kerja kompresi kjkg.
3 – 4 Proses Kondensasi
Tahap ini terjadi di dalam kondensor, dimana panas dari refrigerant yang berfasa uap dari kompresor dibuang ke lingkungan sehingga refrigerant tersebut
mengalami kondensasi. Pada tahap ini terjadi perubahan fasa dari dari fasa uap superheat menjadi fasa cair jenuh, pada fasa cair jenuh ini tekanan dan
temperaturnya masih tinggi. Besarnya kalor yang dilepaskan di kondensor adalah
qc = h
3
– h
4
................................................................................2.10 Dimana :
Qc = Kalor yang dilepas di kondensor kjkg h
3
= Entalpi refrigerant yang keluar dari kompresor kjkg
Universitas Sumatera Utara
h
4
= Entalphi refrigerant cair jenuh kjkg
4 – 1 Proses Ekspansi
Tahap ini terjadi di katup ekspansi dimana refrigerant diturunkan tekanannya yang diikuti dengan turunnya temperatur entalphi.
Kompresi mengisap uap refrigerant dari sisi keluar evaporator ini, tekanan diusahakan tetap rendah agar refrigerant senantiasa berada dalam fasa gas dan
bertemperatur rendah. Didalam kompresor uap refrigerant ditekan sehingga tekanan dan temperature tinggi untuk menghindarkan terjadinya kondensasi
dengan membuang energi kelingkungan. Energi yang diperlukan untuk proses komporesi diberikana oloh motor listrik atau penggerak mula lainnya. Jadi dalam
proses kompresi energi diberikan kepada uap refrigerant. Pada waktu uap refrigerant diisap masuk kedalam kompresor temperature masih tetap rendah
akan tetapi ketika selama proses kompresi berlangsung temperatur dan tekanannya naik.
Setelah mengalami proses komopresi, uap refrigerant berkerja fluida kerja mengalami proses kondensasi pada kondensor. Uap refrigerant yang bertekanan
dan bertemperatur tinggi pada akhirnya kompresi dapat dengan mudah dengan mendinginkannya melalui fluida cair dan udara. Dengan kata lain uap refrigerant
memberikan panasnya kepada air pendingin atau udara pendingin melalui dinding kondensor. Jadi dikarena air pendingin atau udara pendingin menyerap panas dari
refrigerant maka temperaturnya menjadi tinggi pada waktu keluar dari kondensor. Selama refrigerant mengalami perubahan dari fasa uap ke fasa cair tekanan dan
temperature konstan.
Universitas Sumatera Utara
Untuk menurunkan tekanan refrigaran cair dari kondensor kita gunakan katup expansi atau pipa kapiler, alat tersebut dirancang untuk suatu penurunan
tekanan tertentu. Melalui katup expansi refrigerant mengalami evaporasi yaitu proses penguapan cairan refrigerant pada tekanan dan temperature rendah, proses
ini terjadi pada evaporator. Selama proses evaporasi refrigerant memerlukan atau mengambil bentuk energi panas dari lingkungan atau sekelilingnya sehingga
temperatur sekeliling turun dan terjadi proses pendinginan.
2.6 Scroll Kompressor
