Gambar 2.2. Lemari Pendingin Tradisional dengan Air Sebagai Media Pendingin
[7]
2.4 Refrijeran, Media Pendingin dan Absorbent
Refrijeran adalah fluida fluida kerja utama pada suatu siklus refrijerasi yang bertugas menyerap panas pada temperatur dan tekanan rendah dan membuang panas
pada temperatur dan tekanan tinggi
[8]
.Umumnya refrijeran mengalami perubahan fasa dalam suatu siklus kecuali pada siklus gas.
Media pendingin cooling media adalah media yang digunakan untuk mengantarkan efek refrijerasi ke tempat yang membutuhkan
[8]
.Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Sistem pendingin udara pada unit yang besar, seperti
bangunan komersial, menempatkan siklus pendingin terpusat pada suatu tempat. Dan ruangan yang menggunakan efek refrijerasi relatif jauh dari unit ini, untuk keperluan
ini adalah lebih baik menggunakan medium lain daripada harus menggunakan medium lain daripada harus mensirkulasikan refrijeran ke tiap ruangan. Medium yang
lain inilah yang disebut sebagi medium pendingin atau sering juga disebut sebagai refrijeran sekunder. Medium yang biasanya sering digunakan adalah air, glycol, dan
larutan garam.
Universitas Sumatera Utara
Cairan absorben liquid absorbent adalah cairan yang digunakan untuk menyerap uap refrijeran dan membentuk ikatan kimia chemical bonding.
Kemampuan absorben mengikat refrijeran ini disebut sebagai afinitas. Istilah ini jarang digunakan dan hanya dapat ditemui pada siklus absorpsi. Zat yang umum
digunakan sebagai absorbent antara lain : Air, Lithium Bromida LiBr, dan Amonia
[8]
.
2.4.1 Syarat Refrijeran Bahan Pendingin
Suatu bahan pendingin mempunyai syarat –syarat untuk keperluan proses
pendinginan antara lain
[ 9
]
: a.
Tidak beracun dan tidak berbau dalam semua keadaan. b.
Tidak dapat terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, minyak pelumas dan sebagainya
c. Tidak menyebabkan korosi terhadap bahan logam yang dipakai pada sistem
pendingin. d.
Bila terjadi kebocoran mudah diketahui dengan alat–alat yang sederhana maupun dengan alat detector kobocoran
e. Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah
f. Mempunyai kalor laten penguapan yang besar, agar panas yang diserap
evaporator sebesar –besarnya.
g. Viskositas dalam fase cair maupun fase gas rendah agar aliran refrijeran dalam
pipa sekecil mungkin. h.
Harganya tidak mahal dan mudah diperoleh. i.
Konduktifitas thermal yang tinggi.
Universitas Sumatera Utara
j. Konstanta dieletrika dari refrijeran yang kecil, tahanan lisrtrik yan besar, serta
tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik.
2.4.2 Jenis- Jenis Refrijeran
Secara umum, refrijeran terbagi atas 2 jenis yaitu
[9]
: 1. Refrijeran Primer
Refrijeran adalah zat yang berfungsi sebagai media pendingin dengan menyerap kalor dari benda atau bahan lain seperti air atau udara ruangan,
sehingga refrijeran tersebut dapat dengan mudah merubah phasanya dari cair menjadi gas. Sedangkan pada saat terjadinya pelepasan kalor oleh refrijeran
terjadi perubahan phasa dari gas bertekanan tinggi jenuh menjadi cair.Refrijeran primer yang biasa digunakan dapat digolongkan sebagai
berikut: a.
Senyawa Halokarbon Refrijeran yang memiliki satu atau lebih atom dari salah satu halogen yang
tiga klirin, fluorin, bromin. Ketentuan bilangan, nama kimia, dan rumus kimia sejumlah anggota kelompok ini yang ditemukan diperdagangan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2. Senyawa Halokarbon
[9]
Ketentuan Panorama
Nama Kimia Rumus Kimia
R-11 R-12
R-13 R-22
R-40
R-113 R-114
Trikloromonofluorometana Diklorodifluorometana
Monoklorotrifluorometana Monoklorodifluorometana
Meniklorida Triklorotrifluoroetan
Diklorotetrafluoroetana CCl3F
CCl2F2 CClF3
CHClF2 CCH3Cl
CCl2FCClF2 CClF2CClF2
b. Senyawa Anorganik
Senyawa anorganik sering digunakan pada masa awal perkembangan bidang refrijerasi dan pengkondisian udara.Beberapa senyawa anorganik diuraikan
pada tabel 2.3 Tabel 2.3. Senyawa Anorganik
[9]
Ketentuan Panorama
Nama Kimia Rumus Kimia
717 718
729 744
764 Amoniak
Air Udara
Karbondioksida Sulfur dioksida
NH3 H2O
O2 CO2
SO2
c. Senyawa Hidrokarbon
Banyak senyawa hidrokarbon yang cocok digunakan sebagai refrijeran, khususnya dipakai untuk industri perminyakan dan petrokimia.
d. Azeotrop
Campuran Azeotrop dua substansi adalah campuran yang tidakdapat dipisahkan menjadi komponen-komponennya dengan caradestilasi. Azeotrop
menguap dan mengembun sebagai substansitunggal yang sifatnya berbeda
Universitas Sumatera Utara
dengan sifat pembentukannya. Azeotrop yang paling banyak dikenal adalah R- 502 yang merupakan campuran 48,8 R-22 dan 51,2 R-115.
2. Refrijeran sekunder Refrijeran sekunder adalah fluida yang mengangkut kalor dari bahan yang
sedang didinginkan ke evaporator pada sistem refrijerasi. Refrijeran sekunder mengalami perubahan temperatur bila menyerap kalor dan membebaskannya
pada evaporator, tetapi tidak mengalami perubahan phasa. Anti beku yang banyak digunakan adalah larutan air dan glikol etalin, glikol propelin, ataupun
kalsium klorida. Salah satu sifat larutan anti beku yang penting adalah titik pembekuannya.
Berikut ini adalah jenis-jenis refrigran dan penggunaannya. a.
Udara Penggunaan umum refrigran udara sebagai refrigran adalah di pesawat
terbang,sistem udara yang ringan menjadi kompensasi bagi COP-nya yang rendah.
b. Ammonia
Jenis ini digunakan pada instalasi suhu rendah pada industri besar. Banyak sistem ammonia yang baru, mulai yang digunakan pada setiap tahun.
c. Karbondioksida
Refrigran ini kadang-kadang digunakan untuk pembekuan dengan cara sentuhan langsung dengan bahan makanan. Tekanan pengembunannya yang
tinggi biasanya membatasi penggunaannya hanya pada bagian suhu yang rendah dalam sistem kaskada Cascade, yang untuk bagian suhu tingginya
digunakan refrigran lain.
Universitas Sumatera Utara
d. Refrijran 11
Bersama dengan refrijran 113, refrijran ini populer untuk sistem-sistem kompresor tunggal.
e. Refrijran 12
Refrijran ini terutama digunakan dengan kompressor torak untuk melayani refrijerasi rumah tangga dan didalam pengkondisian udara kendaraan otomotif.
f. Refrijran 22
Karena biaya kompressor dapat lebih murah jika menggunakan refrijran 22 dibandingkan dengan refrigran 12, maka refrijran ini telah banyak mengambil
peranan refrijran 12 untuk keperluan pengkondisian udara. g.
Refrijran 502 Refrijran ini adalah jenis refrijran yang terbaru, dengan sejumlah keuntungan
seperti yang dimiliki refrijran 22, tetapi mempunyai kelebihan dari sifatnya terhadap minyak, dan suhu buang discharge temperature yang lebih rendah
dibanding refrijran 22.
2.5 Air Sebagai Media Pendingin
Kategori