Mesin Pendingin Dengan Siklus Kompresi uap

7

2.1.2 Mesin Pendingin Dengan Siklus Kompresi uap

Sistem kompresi uap adalah sistem dasar yang digunakan dalam mesin pendingin. Sistem kompresi memiliki komponen utama berupa kompresor, kondensor, pipa kapiler, evaporator, refrigeran sebagai fluida kerja, serta komponen -komponen tambahan seperti filter dan termostat. a. Kompresor Kompresor adalah bagian dari mesin pendingin, yang fungsinya di dalam sistem kompresi uap adalah menaikan tekanan dari fluida kerja, yaitu refrigeran. Tekanan kerja dari refrigeran akan naik, yang awalnya bertekanan kerja evaporator menjadi tekanan kerja kondensor. Kenaikan tekanan pada refrigeran oleh kompresor akan menyebabkan suhu dari refrigeran akan meningkat. Kompresi yang terjadi di dalam kompresor dikenal dengan sistem kompresi uap ideal. Kompresi uap ideal terjadi pada keadaan isentropis Terjadi pada nilai entropi yang konstan. Fase refrigeran pada saat masuk dan keluar dari kompresor masih berupa gas. Pada kondisi keluaran, refrigeran bersuhu tinggi uap panas lanjut dan bertekanan tinggi. Jenis kompresor yang digunakan di dalam mesin pendingin jenasah ini adalah kompresor hermetik. Kompresor jenis ini dapat bekerja karena adanya daya litrik yang diberikan kepada kompresor. Pada mesin pendingin, ada 3 jenis kompresor yang umum digunakan, yaitu 1 Kompresor hermetik 2 Kompresor semi hermetik dan 3 kompresor jenis terbuka. Pada alat yang telah dibuat, kompresor yang digunakan adalah jenis kompresor hermetik dengan daya kompresor sebesar 15 HP. 8 1. Kompresor Hermetik Kompresor hermetik adalah kompresor yang motor penggerak kompresornya berada pada satu rumah dengan kompresornya. Motor penggerak kompresor langsung memutar kompresor sehingga motor penggerak bergerak bersamaan dengan kompresor. Gambar 2.2 Kompresor Hermetik Keuntungan dari kompresor hermetik adalah: a Tidak menggunakan sumber tenaga dari luar sehingga tingkat kebisingan rendah. b Ukuran yang kecil sehingga tidak memerlukan tempat yang besar. c Harga yang relatif lebih murah. d Mesin penggerak sudah menjadi satu dengan kompresor sehingga tidak perlu membeli kompresor dan mesin penggerak secara terpisah. 9 Kerugian dari kompresor hermetik adalah: a Kompresor hermetik hanya dapat digunakan pada mesin pendingin berkapasitas kecil. b Susah untuk mengetahui ketinggian minyak pelumas kompresor. c Susah mengetahui adanya kerusakan pada kompresor jita tidak membuka rumah kompresor. 2. Kompresor semi Hermetik Kompresor semi hermetik adalah kompresor yang motor penggerak dan kompresornya berada di dalam satu rumah, tetapi motor penggerak dan kompresornya terpisah dan bukan satu kesatuan. Motor penggerak dan kompresor ini dihubungkan oleh sebuah poros putar. Gambar 2.3 Kompresor Semi Hermetik 3. Kompresor Jenis Terbuka Kompresor jenis terbuka adalah jenis kompresor yang motor penggeraknya tidak berada di satu rumah, melainkan terpisah satu sama lain. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 10 Gambar 2.4 Kompresor jenis Terbuka Keuntungan kompresor jenis terbuka adalah: a Jika terjadi kerusakan dapat dengan mudah diketahui karena kompresor terpisah dengan motor penggeraknya. b Ketinggian minyak pelumas dapat dengan mudah diketahui c Kecepatan putaran kompresor dapat diatur dengan mudah dengan cara menyesuaikan diameter puli yang digunakan. d Jika terjadi kerusakan pada kompresor tidak perlu mengganti komponen secara keseluruhan karena motor enggerak dan kompresor terpisah. Kerugian kompresor jenis terbuka adalah: a Ukuran yang besar menyebabkan perlunya tempat penyimpana yang lebih besar. b Harganya lebih mahal dibandingkan dengan kompresor dengan jenis yang lain. c Bentuknya besar dan berat. 11 b. Kondensor Kondensor adalah komponen pada mesin pendingin yang memiliki fungsi utama menurunkan suhu refrigeran dan merubah fase refrigeran dari gas menjadi cair. Refrigeran yang melewati kondensor akan mengalami penurunan suhu, dari suhu gas panas lanjut ke gas jenuh, dan dari gas jenuh ke cair jenuh. Kalor yang dilepaskan oleh kondensor akan diserap oleh udara sekitar karena adanya perbedaan suhu yang menyebabkan adanya aliran kalor dari suhu tinggi ke suhu rendah. Kalor ini lepas melalui rusuk-rusuk kondensor. Jenis kondensor yang umum digunakan pada mesin pendingin adalah jenis pipa dengan jari-jari penguat, pipa dengan pelat besi dan pipa dengan sirip-sirip. Pada mesin pendingin jenasah yang telah dibuat, kondensor yang digunakan adalah kondensor U-12. Kondensor dengan pendingin udara Air cooled condenser a b a kondensor dengan konveksi paksa b kondensor dengan konveksi bebas. Gambar 2.5 Kondensor dengan Pendingin Udara PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 12 c. Evaporator Evaporator adalah komponen dari mesin pendingin yang berfungsi sebagai penyerap panas pada ruang pendinginan. Kalor yang diserap oleh evaporator digunakan pada proses penguapan refrigeran dari cair menjadi gas. Evaporator berbentuk pipa bersirip plat yang dikonstruksikan sedemikian rupa. Proses penguapan refrigeran di evaporator berlangsung pada tekanan dan suhu tetap. Jenis evaporator yang digunakan pada mesin pendingin ini adalah jenis evaporator pipa bersirip. a Evaporator Plat b Evaporator Pipa Bersirip Gambar 2.6 Evaporator d. Pipa Kapiler Pipa kapiler merupakan pipa berdiameter kecil yang berguna untuk menurunkan tekanan refrigeran. Diameter pipa kapiler yang umum digunakan adalah 0,026 inci atau 0,028 inci. Pipa kapelier yang digunakan pada alat yang dibuat berdiameter 0,028 inci, dengan panjang pipa 150 cm. Pipa kapiler merupakan bagian dari mesin pendingin paling banyak mengalami kerusakan, pipa kapiler dijumpai mudah bocor dan mudah tersumbat. 13 Gambar 2.7 Pipa Kapiler e. Filter Filter adalah komponen yang berfungsi sebagai penyaring kotoran. Filter ditempatkan sebelum pipa kapiler, tujuannya agar tidak ada kotoran yang dapat menyumbat pipa kapiler. Bentuk umum filter berupa tabung kecil dengan diameter antara 12-15 mm dan panjangnya kurang dari 14-15 cm. Gambar 2.8 Filter PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 14 f. Refrigeran Refrigeran adalah komponen mesin pendingin yang berperan sebagai fluida kerja mesin pendingin. Fungsi utama dari refrigeran adalah mengambil kalor dari evaporator dan membuang kalor pada kondensor. Refrigeran dipilih sebagai fluida kerja mesin pendingin karena refrigeran memiliki titik didih yang rendah sehingga mudah dididihkan sehingga tidak membutuhkan tekanan yang tinggi dan waktu yang lama untuk menaikkan maupun menurunkan suhu dari fluida kerja. Selain memiliki titik didih yang rendah, refrigeran dipilih karena sifatnya yang aman, tidak berbau, tidak mudah terbakar, dan tidak membahayakan ketika keluar ke udara bebas jika terjadi kebocoran. Refrigeran yang digunakan didalam mesin pendingin jenasah yang dibuat adalah refrigeran jenis R134a. 1. Refrigeran R134a Berikut adalah karakteristik dari refrigeran R134a yang digunakan pada mesin pendingin jenasah : Tabel 2.1 Karakeristik R134a Rumus Molekular CH 2 FCF 3 Titik didih 101,3 Pa -26,1 O C Titik beku 101,3 Pa -96,6 O C Tekanan Kritis 4,06 MPa Sifat Tidak berwarna, Tidak berbau PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 15 Refrigeran R134a adalah refrigeran yang memiliki kelebihan tidak merusak ozon, memiliki kestabilan yang tinggi, dan ramah lingkungan. Kekurangan dari refrigeran R134a adalah refrigeran jenis ini relatif mahal. Gambar 2.9 Refrigeran R134a didalam tabung

2.1.3 Siklus Kompresi Uap