Gambar 5. Tabung refrigeran Hal-hal yang perlu diperhatikan untuk pemakaianpemilihannya, selain
safety dan ramah lingkungan, adalah physical properties, contohnya sistem
pendingin yang didesain untuk R-134a tidak bisa dipakai untuk CO2, karena pada temperatur yang sama, tekanan CO2 sekitar delapan kali lebih besar
daripada tekanan R-134a, juga vapor density CO2 sekitar enam kali lebih besar daripada R-134a, hal ini terkait dengan kemampuan kompresor pada sistem.
Selain karakteristik fisik refrigeran yang berdampak pada kapasitas masing- masing komponen siklus refrigerasi, karakteristik kimia refrigeran juga sangat
berpengaruh terhadap kelayakan penggantian refrigeran. Mengganti refrigeran dengan tipe yang berbeda perlu memperhatikan
grafik untuk masing-masing refrigeran tersebut, terutama nilai P dan T evaporator saat penguapannya dan nilai P dan T saat kondensasinya.
Juga perlu diperhatikan harga entalpi dan tekanan dalam diagram tekanan – entalpi P-h dari masing-masing refrigeran, karena hal tersebut akan
menentukan kebutuhan kerja untuk kompresor, besarnya panas yang dibuang oleh kondensor atau panas yang diserap evaporator.
1. Properti Termodinamika Refrigeran
Substansi kerja dalam sistem refrigerasi disebut refrigeran. Refrigeran merupakan fluida kerja yang vital dalam refrigerasi,
pengkondisian udara dan sistem pemompaan panas.
Tabel 1. Desain standard refrigeran yang digunakan ASHRAE, 1993
Nomor refrigeran
Nama kimia atau komponen
Formula kimia
Methana R12
R22 Dichlorodifluoromethane
Chlorodifluoromethane CCl2F2
CHClF2 Ethana
R134a 1,1,1,2-tetrafluoroethane
CH2FCF3 Senyawa
anorganik R717
Ammonia NH3
1.a. Refrigeran R717
Refrigeran R717 termasuk refrigeran yang sering digunakan baik di kalangan industri maupun masyarakat luas. Diantara refrigeran alami
lainnya, R717 merupakan alternatif pertama sebagai pengganti R22 dan R502. Produksi refrigeran R717 di seluruh dunia mencapai 120 juta ton dan
hanya sebagian kecil ± 5 digunakan dalam peralatan refrigerasi.
Refrigeran R717 tidak menyebabkan menipisnya lapisan ozon ODP = 0 dan tidak secara langsung menyebabkan efek rumah kaca GWP = 0, selain itu
uap refrigeran ammonia lebih ringan daripada udara
1.b. Refrigeran R12
Refrigeran R-12 merupakan refrigeran yang sangat terkenal dan banyak digunakan untuk memperoleh suhu yang rata-rata, Refrigeran ini
termasuk dalam golongan CFC chlorofluorocarbon yang dapat menyebabkan kerusakan lapisan ozon yang tinggi ODP = 1 dan pemanasan
global GWP = 8500. Refrigeran R-12 termasuk jenis refrigeran yang bersifat aman untuk digunakan dalam proses refrigerasi. Karakteristik dari
refrigeran ini yaitu sifat kemudahan mengalirnya yang tinggi keadaan cair. Selain itu, refrigeran R12 tidak menyebabkan ledakan, tidak membawa aliran
listrik dan berubah wujud di air.
1.c. Refrigeran R22
Refrigeran R22, difluorochloromethane termasuk ke dalam golongan HCFC hydrochlorofluorocarbon, dengan nilai ODP sebesar 0.05
dan menyebabkan pemanasan global yang tinggi dengan nilai GWP sebesar 1700. Jika dibandingkan dengan R12, refrigeran R22 tidak bagus bila
bercampur dengan oli. Koefisien pindah panas refrigeran ini selama pendidihan dan pengembunan sebesar 25 – 30 lebih tinggi daripada R12.
Refrigeran R22 memiliki tekanan kondensasi dan suhu keluar yang lebih tinggi dalam mesin refrigerasi. Toleransi konsentrasi refrigeran R22 di
udara sebesar 3000 mgm
3
di bawah pencahayaan selama 1 jam. Refrigeran ini banyak digunakan untuk mendapatkan temperatur yang rendah pada saat
proses kompresi, dalam sistem pengkondisian dan pompa panas.
Gambar 6. Refrigeran R22
1.d . Refrigeran R134a
Rumus kimia dari refrigeran R134a adalah CF
3
CFH
2,
tetrafluoroethane. Molekul refrigeran R134a lebih kecil daripada molekul refrigeran R12 sehingga bersifat lebih aman digunakan. Refrigeran ini
termasuk dalam golongan HFC hydrofluorocarbon dan bersifat tidak
beracun. Karakteristik refrigeran R134a tidak digunakan pada temperatur yang tinggi, lebih rendah daripada refrigeran R12, yaitu hanya kira-kira 8 –
10 C. Selain itu, refrigeran ini juga tidak digunakan pada tekanan uap jenuh
yang tinggi. Data-data energi refrigeran ini lebih buruk daripada refrigeran R12, diantaranya volume spesifik efek refrigerasi yang lebih rendah 6 pada
suhu -18 C.
2. Aliran Refrigeran
