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