Pencampuran ini telah dilakukan oleh Stevenson 1994 dengan menggunakan gas CO
2
sebanyak 5-35 dari total refrigeran yang digunakan. Disamping itu penggunaan zat pembau seperti tetrahyrothiophene yang dicampurkan ke dalam
hidrokarbon dapat dijadikan sebagai bahan pendeteksi kebocoran karena cairan ini merupakan substansi berbau keras dan cocok digunakan pada mesin pendingin
tanpa menimbulkan penyumbatan pada saluran pipa refrigeran Komatsubara et.al
, 2002.
4. Siklus Refrigerasi Kompresi Uap
Prinsip dasar dari refrigerasi yaitu menyerap panas dari suatu ruangan berisolasi atau tertutup, kemudian memindahkan dan mengeluarkan panas ke luar
ruangan. Akibatnya ruangan yang berisolasi tersebut menjadi dingin atau dikatakan direfrigerasi, sedangkan panas yang diserap dari ruang tersebut dibuang
ke lingkungan. Untuk merefrigerasi ruangan diperlukan tenaga atau energi. Tenaga yang paling mudah dan sering dimanfaatkan adalah tenaga listrik Illyas,
1993. Mesin pendingin dengan kompresi uap merupakan salah satu jenis mesin
pendingin yang umumnya digunakan pada zaman sekarang. Mesin pendingin ini bekerja secara mekanik dan perpindahan panas berlangsung dengan
memanfaatkan sifat refrigeran yang berubah dari fase cair ke fase gas uap kemudian ke fase cair kembali berulang Tambunan, 2001.
Sistem kerja dari mesin pendingin adalah mengikuti daur Carnot terbalik. Secara skematis daur Carnot pada mesin kompresi uap digambarkan seperti pada
Gambar 4.
Gambar 4 Sistem Refrigerasi dalam Daur Kompresi Uap Siklus refrigersi kompresi uap tersebut terdiri dari rangkaian proses
diantaraya proses kompresi, kondensasi, ekspansi, dan evaporasi. Proses tersebut dapat digambarkan dalam diagram tekanan entalpi seperti pada Gambar 5.
Gambar 5 Diagram Tekanan - Entalpi Proses kompresi terjadi di titik 1-2, dimana refrigeran yang keluar dari
evaporator masuk dan dikempa oleh kompresor sehingga menghasilkan gas refrigeran dengan tekanan dan suhu yang lebih tinggi. Fungsi dari kompresor itu
sendiri adalah untuk menggerakkan sistem refrigerasi agar dapat mempertahankan perbedaan tekanan rendah dan tekanan tinggi pada sistem. Ada dua hal yang
dilakukan kompresor dalam melaksanakan fungsinya. Yang pertama adalah
evaporator
Katup ekspansi
kompresor
4
Penyerapan panas
Q
O
Gas jenuh P1 = P4
T1 = T4 Cair – gas
P4 P3 T4 T3
Daerah tekanan
rendah
Pipa isap suction
Garis ekspansi
kondensor
1 2
3
Pelepasan panas
Q
K
Gas P2 P1
T2 T1 Cair jenuh
P3 = P2 T3 T2
Daerah tekanan
tinggi
Garis cairan
Garis cairan
menghisap uap refrigeran dari evaporator. Dengan demikian memungkinkan cairan refrigeran mendidih dan menguap pada suhu rendah. Yang kedua yaitu
memampatkan uap refrigeran yang diisap dari evaporator, sehingga tekanan dan suhu refrigeran meningkat.
Proses kondensasi terjadi di titik 2-3 didalam kondensor. Kondensor merupakan bagian mesin pendingin yang menerima uap panas bertekanan tinggi
dari kompresor. Komponen tersebut berfungsi untuk mengubah wujud refrigeran uap panas bertekanan tinggi menjadi refrigeran cair bertekanan tinggi. Prinsipnya
adalah dengan menghilangkan panas sensibelnya yang diikuti oleh penghilangan panas laten. Pada awal proses, suhu refrigeran sedikit mengalami penurunan,
selanjutnya berubah fase dari gas ke cair pada suhu tetap. Pada proses ekspansi 3-4 tekanan cairan refrigeran diturunkan dengan
menggunakan katup cekik expansion valve. Saat terjadi penurunan tekanan, juga terjadi penurunan suhu dan peningkatan mutu gas refrigeran. Dengan penurunan
tekanan dan suhu, sebagian refrigeran cair berubah menjadi gas. Menurut Arismunandar et al 1981, katup ekspansi digunakan untuk mengekspansikan
secara adiabatik cairan refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai mencapai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah. Selain itu katup
ekspansi berfungsi untuk mengatur pemasukan refrigeran sesuai dengan beban pendinginan yang diterima oleh evaporator
Didalam evaporator terjadi proses evaporasi 4-1. Evaporator merupakan suatu media penyerap kalor yang diberikan oleh beban sehingga fluida refrigeran
yang masuk berbentuk cair-gas berubah menjadi gas jenuh. Pada proses ini terjadi terjadi perubahan fase dari cair ke gas dengan cara menyerap panas laten
penguapan diambil dari lingkungan atau dari load sehingga terjadi pendinginan diruang evaporator. Besarnya pendinginan dinyatakan dalam efek pendinginan
ton refrigerasi.
5. Analisis Eksergi Sistem Refrigerasi Kompresi Uap
