4.2 Sistem Kerja Mesin Pendingin.
Sistem merupakan suatu pengendalian metoda, dimana suatu pemasukan dan pengeluaran dengan cara menggunakan teknologi pada peralatan – peralatan
yang dipakai berguna untuk mendapatkan hasil yang diingikan. Pendinginan merupakan peristiwa penurunan temperatur tinggi ketemperatur rendah.
Sistem pendingin adalah salah satu cara pendinginan yang berlangsung secara paksa,dimana panas dipindahkan dari suatu tempat yang bertemperatur
lebih tinggi ketempat bertemperatur rendah. Pada dasarnya tiap – tiap mesin pendingin terdiri atas :
1. Motor penggerak
2. Kompresor
3. Kondensor
4. Saringan
5. Pipa kapiler?katup ekspansi
6. Pipa penguapan evaporator
7. Refrigran.
4.2.1 Kompresor unit
Kompresor terdiri dari motor penggerak dan kompresor. Kompresor bertugas untuk menghisap dan menekan refrigran sehingga refrigran beredar
dalam unit mesin pendingin,sedangkan motor penggerak bertugas memutar kompresor tersebut. Ditinjau dari cara penggeraknya kompresor unit dibagi atas 3
bagian yaitu:
Universitas Sumatera Utara
1. Jenis unit vterbuka
Disini kompresor dan motor penggerak masing – masing berdiri sendiri untuk memutarkan kompresor dipergunakan ban belt motor
penggeraknya biasanya adalah motor listrik atau diesel. 2.
Semi hermatic unit unit semi hermatik Disini kompresor dan motor listrik juga berdiri sendiri, tetapi dihubungkan
sehingga seolah – olah menjadi satu buah. Untuk memutar kompresor, poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.
3. Hermatic unit unit hermatik
Disini kompresor dan motor listrik benar – benar menjadi satu unit yang tertutup rapat. Kelemahannya jika terjadi kerusakan pada kompresor atau
motor listrik sulit untuk diperbaiki. Keuntungannya ialah bahwa bentuknya dapat menjadi lebih kecil,tidak banyak memakan tempat,harganya relatif
murah,cocok sekali unit kompresor pada domistik refrigrator. Disini perpindahan daya dari motor listrik ke kompresor dapat menjadi lebih
sempurna. Fungsi dan prinsip unit kompresor jenis 1,2, dan 3 adalah sama yaitu untuk
mengedarkan refrigran dalam unit mesin pendingin agar dapat berlangsung proses pendinginan. Untuk dasar pengertian kerja kompresor perhatikan Gambar 4.1
dibawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1. Kompresor Menghisap Uap Refrigran
Selama langkah masu, katup inlet membuka untuk membiarkan uap mengalir dari evaporator ke dalam silinder.
Gambar 4.2 Sistem Pendinginan Sederhana
Universitas Sumatera Utara
Untuk memahami cara kerja sistem pendingin perhatikan gambar 4.2. jika motor penggerak berputar maka akan memutar kompresornya. Dengan
berputarnya kompresor maka refrigran yang dalam ujud gas akan naiksuhu maupun tekanannya. Hal ini disebabkan melekul – melekul dari refrigran bergerak
lebih cepat dan saling bertabrakan akibat adanya kompresi. Temperatur dari gas refrigran akan merambat pada pipa – pipa kondensor
dan media pendinginan. Pada bagian kondensor ini di usahakan adanya media pendinginan yang baik, sebab dengan adanya pendinginan yang baik pada bagian
kondensor ini akan membantu memperlancar terjadinya proeses kondensasi uap panas dari refrigran berubah menjadi cairan, mengembun.
Penempatan kondensor harus pada tempat yang cukup luas,agar aliran udara tidak terhalang. Untuk lebih memperlancar sirkulasi udara dipasang kipas
angin pada kondensornya. Pada kondensor dengan pendingin air, kondensor direndam dalam air,airnya diedarkan dengan pompa. Temperatur dan tekanan gas
refrigran akan naik terus menerus sampai keseimbangan dicapai. Setelah terjadi proses kondensi pengembunan gas refrigran, sebagai cairan disimpan dalam
receiver, sebagian cairan refrigran mengalir menerusi saluran cairan tekanan tinggi menuju refrigran control setelah melewati drier strainer saringan.
Kondensor bayak dipergunakan pada unit dengan freon sebagai refrigran berkapasitas relatif kecil, misalnya pada penyegar udara jenis paket,pendingin air
dan sebagiannya. Pada Gambar 4.3 digambarkan kondensor dengan koil pipa pendingin didalam tabung yang dipasang pada posisi vertikal. Koil pipa pendingin
tersebut biasanya terbuat dari tembaga,tanpa sirip atau dengan siripaerofin tube.
Universitas Sumatera Utara
Pada kondensor, air mengalir didalam koil pipa pendingn. Endapan dan kerak yang terbentuk didalam pipa harus dibersihkan dengan mempergunakan zat kimia.
Gambar 4.3. Kondensor 4.2.2 Saringan
Biasanya saringan terdiri atas cilica gel dan screen. Silica gel berfungsi menyerap kotoran,dan air. Sedengkan screen yang terdiri dari kawat kasa yang
halus gunanya untuk menyaring kotoran dalam sistem seperti potongan timah,karat dan lainnya. Jadi didalam sistem harus tidak ikut mengalir air, asam
serbuk,atau kotoran. Pada kompresor hermatik, apabila motornya terbakar saringan harus
diganti yang baru. Apabila kotoran – kotoran akibat kawat yang terbakar tersebut melewati pipa kapiler atau keran ekspansi, akan menyebabkan saluran buntu.
Apabila pipa kapilerkeran ekspansi buntu maka tidak akan terjadi proses pendinginan.
Waktu menyambung saringan dengan pipa kapilerkeran ekspansi, bagian saringan yang disambung dengan refrigran control letaknya sebaiknya lebih
Universitas Sumatera Utara
rendah dibandingkan dengan bagian saringan yang disambung dengan kondensor agar hanya refrigerator cair saja yang mengalir masuk ke pengontrolan refrigran
4.2.3 Pipa kapiler
Pipa kapiler gunanya untuk menurunkan tekanan dan mengatur jumlah cairan refrigran yang mengalir. Diameter dan pipa kapiler tergantung dari
kapasitas mesin pendinginnya. Pada umumnya pengontrolan refrigran pada domestik refrigrator adalah pipa kapiler. Penggunaan pipa kapiler pada mesin
pendingin akan mempermudah pada waktu strat karena dengan mempergunakan pipa kapiler pada saat sistem tidak bekerja tekanan pada kondensor dan evaporator
cenderung sama. Hal mini berarti meringankan tugas kompresor pada waktu start.
4.2.4 Katup Expansi
Katup Ekspansi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.4 berfungsi untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan refrigerant yang bertekanan dan
bertemperatur tinggi sampai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah. Ada bermacam-macam jenis katup ekspansi, antara lain:
1. Automatic Expantion Valve
2. Thermostatic Expantion Valve
3. Katup Apung Sisi Tekanan Tinggi
4. Katup Apung Sisi Tekanan Rendah
5. Manual Expantion Valve
6. Pipa Kapiler
7. Thermoelectric Expantion Valve
8. Electronic Expantion Valve
Universitas Sumatera Utara
Dari banyak jenis katup ekspansi tersebut yang paling banyak digunakan untuk sistem pendingin komersial adalah pipa kapiler karena beban yang
didinginkan relatif konstan dan mempunyai harga yang relatif murah.
Gambar 4.4 Katup Expansi
4.2.5 Evaporator
Evaporator seperti ditunjukkan pada gambar 4.5 berfungsi sebagai alat penyerap kalor dari lingkungan ke refrigerant sehingga refrigerant akan
mengalami perubahan fasa dari cair menjadi uap. Berdasarkan bentuk dan
permukaan koilnya, evaporator dibagi menjadi 3 macam, yaitu :
1. Evaporator Pipa Telanjang Bare Tube Evaporator .
2. Evaporator Pelat Plate Surface Evaporator .
3. Evaporator Bersirip Finned Evaporator .
Dalam proses pendinginan, pada umumnya temperatur permukaan bidang evaporator lebih rendah daripada titik embun dari udara masuk. Apabila
udara ruangan menyentuh permukaan koil pendingin, uap air dalam udara akan
Universitas Sumatera Utara
mengembun sehingga koil menjadi basah. Pada umumnya temperatur bola kering Tdb udara keluar evaporator adalah 15
O
C – 17
O
C dan temperatur bola basah Twb 13
O
C – 15
O
C untuk evaporator dengan penguapan 2
O
C – 7
O
C, kecepatan udara sekitar 2 ms sebagai kondisi standard an menggunakan koil dengan 3 atau 4
baris.
Gambar 4.5. Evaporator
4.3 Refrigran.