Pemahaman Tentang Sistem Refrigerasi
PEMAHAMAN TENTANG SISTEM REFRIGERASI
*)
Darwis Tampubolon*), Robert Samosir**)
Staf Pengajar Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan
**) Staf Pengajar Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan
Abstrak
Refrigerasi merupakan suatu kebutuhan dalam kehidupan saat ini teruma bagi masyarakat perkotaan.
Karena itu kita perlu mempelajari sitem kerja refrigerasi dan sekali gus mengenal komponen-komponen
refrigerasi. Refrigerasi dapat berupa lemari es pada rumah tangga, mesin pembeku (freezer), pendingin
sayur dan buah-buahan pada super mrket dan sebagainya. Peralatan ini dapat dijumpai mulai dari skala
kecil pada rumah tangga hingg skala besar pada aplikasi di industri. Sistem refrigerasi kompressi uap juga
digunakan pada aplikasi tata udara (air condition). Aplikasi tata udara untuk hunian manusia, mesin yang
digunakan dapat ditemui mulai dari skala kecil seperti AC window dan AC spilit dan skala besar seperti air
cooled chiller.
Kata-kata kunci: Udara dingin, Udara sejuk dengan refrigerasi
1. Pendahuluan
2. Tujuan
Refrigerasi adalah proses pengambilan kalor
atau panas dari suatu benda atau ruang untuk
menurunkan temperaturnya. Kalor adalah salah satu
bentuk dari energi, sehingga mengambil kalor suatu
benda ekuivalen dengan mengambil sebagian
energi dari molekul-molekulnya. Pada aplikasi tata
udara (air conditioning), kalor yang diambil berasal
dari udara. Untuk mengambil kalor dari udara,
maka udara harus bersentuhan dengan suatu bahan
atau material yang memiliki temperatur yang lebih
rendah.
Suatu mesin refrigerasi akan memiliki tiga
sistem terpisah yakni:
1. Sistem refrigerasi
2. Sumberdaya untuk menggerakkan kompresor,
yang berupa motor listrik
3. Sistem kontrol untuk menjaga suhu benda atau
ruangan seperti di inginkan.
1.
Mesin refrigerasi dapat berupa lemari es pada
rumah tangga, mesin pembeku (freezer), pendingin
sayur dan buah-buahan pada supermarket, mesin
pembeku daging dan ikan, dan sebagainya.
Peralatan ini dapat dijumpai mulai dari skala
kecil pada rumah tangga hingga skala besar pada
aplikasi komersial dan industri.
Di samping itu, sistem refrigerasi komputer
uap jugga digunakan pada aplikasi tata udara. Pada
aplikasi tata udara untuk hunian manusia, mesin
yang digunakan dapat ditemui mulai dari skala
kecil seperti AC window dan AC split, sampai
dengan skala menengah dan besar seperti packaget
rooftop air conditioner, water-cooled chiller, dan
air-cooled chiller.
314
2.
Dengan memahami cara kerja sistem
refrigerasi calon teknisi refrigerasi dapat lebih
mudah mencari kesalahan atau kerusakan pada
sistem refrigerasi.
Dengan memahami cara kerja sistem
refrigerasi, masyarakat dapat menghindari
kesalahan pemakaian dalam pengoperasian
mesin refrigerasi.
3. Sistem Refrigerasi Sederhana
Sistem refrigerasi yang umum dan mudah
dijumpai pada apliksai sehari-hari, baik untuk
keperluan rumah tangga, komersial, dan industri,
adalah sistem refrigerasi kompresi uap (vapor
compression refrigeration). Pada sistem ini terdapat
refrigeran (refrigerant), yakni suatu senyawa yang
dapat berubah fase secara cepat dari uap ke cair dan
sebaliknya. Pada saat terjadi perubahan fase dari
cair ke uap, refrigeran akan mengambil kalor
(panas) dari lingkungan. Sebaliknya, saat berubah
fase dari uap ke cair, refrigeran akan membuang
kalor (panas) ke lingkungan sekelilingnya.
Komponen utama dari suatu sistem refrigerasi
kompresi uap adalah:
1. Evaporator
2. Kompresor
3. Kondenser
4. Alat ekspansi (metering device)
Semua komponen tersebut dihubungkan oleh
suatu sistem pemipaan sebagaimana ditunjukkan
pada Gambar 5.
Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi (Darwis Tampubolon/Robert Samosir)
3.1 Evaporator
Evaporator adalah komponen yang digunakan
untuk mengambil kalor dari suatu ruangan atau
suatu benda yang bersentuhan dengannya. Pada
evaporator terjadi pendidihan (boiling) atau
penguapan
(evaporation),
atau
perubahan
fasarefrigran dari cair menjadi uap. Refrigeran pada
umumnya memiliki titik didih yang rendah. Sebagai
contoh, refrigeran 22 (R22) memiliki titik didih -41°
C. Dengan demikian, refrigeran mampu menyerap
kalor pada temperatur yang sangat rendah.
Evaporator dapat berupa koil telanjang tanpa
sirip (bare pipe coil), koil bersirip (finned coil),
pelat (plate evaporator) shell and coil, atau shell
and tube evaporator. Jenis evaporator yang
digunakan pada suatu sistem refrigerasi tergantung
pada jenis aplikasinya.
3.2 Kompresor
Kompresor dikenal sebagai jantung dari suatu
sistem refrigerasi, dan digunakan untuk menghisap
dan menaikkan tekanan uap refrigeran yang berasal
dari
evaporator.
Bagian
pemipaan
yang
menghubungkan antara evaporator dengaan
kompresor dikenal sebagai saluran hisap (suction
line). Penambahan tekanan uap refrigeran dengan
kompresor ini dimaksud agar refrigeran dapat
mengembun pada temperatur yang relatif tinggi.
Refrigeran yang keluar dari kompresor masih
berfasa uap dengan tekanan tinggi. Perbandingan
antara absolut tekanan buang (discharge pressure)
dan tekanan isap (suction pressure) disebut dengan
ratio kompresi (compression ratio).
Kompresor pada sistem refrigerasi dapat
berupa kompresor torak (reciprocating compresor),
rotary, scrol, screw, dan centrifugal. Kompresor
yang paling umum dijumpai dan terdapat dalam
berbagai tingkat kapasitas adalah kompresor torak.
Refrigeran yang masuk kedalam kompresor
harus benar-benar berfasa uap. Adanya cairan yang
masuk ke kompresor dapat merusak piston, silinder,
piston ring dan batang torak. Karena itu, beberapa
jenis mesin refrigerasi dilengkapi dengan liquid
receiver untuk memastikan refrigeran yang diisap
oleh kompresor benar-benar telah berfasa uap.
Gambar 1: Evaporator
Gambar 2: Kompresor torak
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 1 – April 2005: 312 – 316
315
Gambar 3: Thermostatic expansion valve
3.3 Kondenser
Kondenser berfungsi untuk mengembunkan
atau mengkondensasikan refrigeran bertekanan
tinggi
dari
kompresor.
Pemipaan
yang
menghubungkan
antara
kompresor
dengan
kondenser dikenal dengan saluran buang (discharge
line). Dengan demikian, pada kondenser terjadi
perubahan fasa uap ke cair ini selalu disertai
dengan penbuangan kalor ke lingkungan. Pada
kondenser berpendingin udara (air cooled
condenser), pembuangan kalor dilakukan ke udara.
Pada kondenser berpendingin air (water cooled
condenser), pembuangan kalor dilakukan ke air.
3.4 Alat Ekspansi (Metering Device )
Komponen ini berfungsi memberikan satu
cairan refrigeran dalam tekanan rendah ke
Evaporator sesuai dengan kebutuhan. Pada alat
ekspansi terjadi penurunan tekanan refrigeran
akibat adanya penyempitan aliran. Alat ekspansi
dapat berupa pipa kapiler, katup ekspansi
termostatik (TXV, thermostatik expansion valve,
Gambar 3), katup ekspansi automatik, maupun
katup ekspansi manual.
4.
4.4 Access Port / Service Valve
Alat ini digunakan untuk keperluan
pemvakuman dan pengisian refrigeran. Alat ini juga
dapat digunakan untuk keperluan pumpdown.
4.5 Liquid Receiver
Alat ini digunakan untuk menampung
refrigeran cair yang berasal dari kondenser. Liquid
receiver dipasang padaliquid line sebelum filter
dryer dan sight glass.
Komponen Pendukung pada Sistem
Refrigerasi
Solenoid Valve
Pada sistem refrigerasi, solenoid valve atau
katup solenoid dapat digunakaan untuk menyekat
aliran refrigeran pada saat sistem tidak sedang
bekerja. Pada berbagai aplikasi, katup solenoid juga
dapat digunakan sebagai alat bantu untuk
penghilangan bunga es pada evaporator dengan
metode hot gas defrosts.
Filter Dryer
Komponen ini berfungsi menyaring kotoran
dan menghilangkan uap air yang kemungkinan
masih tertinggal pada sistem refrigerasi. Filter
dryer dipasang pada liquid line, yakni saluran yang
menghubungkan antara keluaran kondenser dengan
alat ekspansi.
316
Sight Glass
Alat ini digunakan untuk mengamati secara
visual kondisi refrigeran pada liquid line. Apabila
ada pada sight glass terlihat ada gelembung, berarti
kondensasi pada kondensor tidak berlangsung
secara sempurna. Selain itu, dari warna yang
tampak pada alat ini dapat dilihat apakah refrigeran
pada sistem refrigerasi masih mengandung uap air
atau tidak.
Gambar 4: Filter Dryer dan Sight Glass
Gambar 5: Liquid Reciver
Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi (Darwis Tampubolon/Robert Samosir)
5. Peralatan Kontrol
Peralatan kontrol pada sistem refrigerasi
umumnya digunakan untuk pengaman dan menjaga
temperatur/kelembaban yang konstan pada harga
yang diinginkan.
5.1 Termostat
Termostat merupakan alat kontrol yang
digunakan untuk menjaga temperatur ruangan atau
produk pada kisaran harga yang diinginkan.
5.2 Hlpstat
Hlpstat (high-low pressurestat) adalah alat
kontrol yang memiliki fungsi menjaga sitem
refrigerasi agar bekerja pada kisaran tekanan yang
diinginkan.
5.3 Motor Over Load Proteksi
Semua kompresor yang berjenis hermatik harus
dilengkapi dengan pengaman yang dapat
melindungi motor dari pemanasan yang berlebihan,
apapun penyebabnya. Pengaman jenis ini pada
umumnya dirancang untuk dapat dipasang langsung
pada motor dan memiliki hantaran hantaran termal
yang baik. Dengan demikian, peralatan ini tidak
saja sensitif terhadap pemanasan akibat arus yang
berlebihan, namun juga pemanasan yang
diakibatkan oleh tekanan discharge yang terlalu
tinggi dan sebab-sebab lainnya. Pengaman ini
berbeda dengan starting relay, yang hanya dapat
memberikan pengamanan terhadap arus yang
berlebihan, namun tidak dapat melindungi motor
dari pemanasan yang berlebihan.
6. Kinerja Sistem Refrigerasi
Pada suatu sistem refrigerasi, besarnya kalor
yang diambil oleh refrigeran pada evaporator dari
lingkungannya akan sebanding dengan selisih
entalpi antara keluaran dan masukan evaporator, ini
dikenal dengan sebutan efek refrigerasi, qE atau
q E = h1 – h 4
di mana:
qE = Efek refrigerasi, (kJ/kg) atau (Btu/lb)
h2 = Entalpi refrigeran keluaran evaporator,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
h1 = Entalpi refrigeran masukan evaporator,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
Pada proses kompresi, entalpi refrigeran akan
mengalami kenaikan akibat energi yang
ditambahkan olehkompresor kepada refrigeran.
Besarnya kenaikan energi refrigeran akan
sebanding dengan kerja kompresor yang dinyatakan
dengan:
W = h2 - h1
di mana:
W = Kerja kompresor, (kJ / kg) atau (Btu/lb)
h2 = Entalpi refrigeran keluaran kompresor,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
h1 = Entalpi refrigeran masukan kompresor,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
Perbandingan antara besarnya kalor dari
lingkungan yang dapat diambil oleh evaporator
dengan kerja kompresor yang harus diberikan
disebut sebagai koefisien kinerja (coeffisient of
performance, COP)
COP
=
COP
=
qΕ
W
Atau,
h1 − h4
h2 − h1
Dengan rumus di atas, maka besar COP selalu
lebih besar dari satu. Pembuangan kalor (heat
rejection) pada kondenser sebanding dengan
panjang garis proses pada kondenser, yakni garis
mendatar bagian atas pada plot siklus pada diagram
tekanan entalpi. Pembuangan kalor pada kondenser
dinyatakan dengan:
q C = h2 – h 3
Karena
h2 – h3 = (h2 – h1) + (h1 – h4)
Maka:
qC = W + qC
Atau dengan kata lain Pembuangan panas
kondenser= kerja kompresor + efek refrigerasi.
7. Kesimpulan
1. Komponen utama dari suatu sistem
refrigerasi kompresi uap adalah: Evaporator.
2. Kompresor, Kondensor dan alat ekspansi.
3. Pada evaporator terjadi pendidihan (boiling)
atau penguapan atau perubahan fasa.
4. Refrigeran dari cair menjadi uap.
5. Refrigeran mampu menyerap kalor pada
temperatur yang sangat rendah mis:
refrigerant.
6. 22 (R 22) memiliki titik didih -410 C.
7. Kompresor akan mengisap refrigeran dalam
fasa uap dengan
tekanan rendah,
selanjutnya mengubah refrigeran fasa uap
dengan tekanan tinggi.
8. Refrigeran yang masuk ke kompresor harus
benar-benar berfasa uap, adanya cairan yang
masuk ke kompresor dapat merusak piston,
silinder, ring piston dan batang torak.
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 1 – April 2005: 312 – 316
317
9. Pada kondensor terjadi perubahan fasa
refrigeran dari uap menjadi cair.
10. Alat ekspansi dapat berupa pipa kapiler atau
katup ekspansi termostatik.
Daftar Pustaka
Arismunandar, W. 1998, Teknik Penyegaran udara,
Penerbir erlangga;
Handoko. K, 1981. Teknik Lemari Es, PT. Ichtiar
Baru Jakarta.
Instalasi Arus Kuat 2; P. Van Harten, E.Setiawan,
1995. Bina Cipta Bandung Cetakan ketiga;
Agustus.
Roy J. Dossat, 2002. Principle of Refrigeration,
Printice Hall ed-5.
Stocker. WR, 1987. Refrigerasi dan Pengkondisian
Udara,
Penerbit
Erlangga.
318
Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi (Darwis Tampubolon/Robert Samosir)
*)
Darwis Tampubolon*), Robert Samosir**)
Staf Pengajar Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan
**) Staf Pengajar Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan
Abstrak
Refrigerasi merupakan suatu kebutuhan dalam kehidupan saat ini teruma bagi masyarakat perkotaan.
Karena itu kita perlu mempelajari sitem kerja refrigerasi dan sekali gus mengenal komponen-komponen
refrigerasi. Refrigerasi dapat berupa lemari es pada rumah tangga, mesin pembeku (freezer), pendingin
sayur dan buah-buahan pada super mrket dan sebagainya. Peralatan ini dapat dijumpai mulai dari skala
kecil pada rumah tangga hingg skala besar pada aplikasi di industri. Sistem refrigerasi kompressi uap juga
digunakan pada aplikasi tata udara (air condition). Aplikasi tata udara untuk hunian manusia, mesin yang
digunakan dapat ditemui mulai dari skala kecil seperti AC window dan AC spilit dan skala besar seperti air
cooled chiller.
Kata-kata kunci: Udara dingin, Udara sejuk dengan refrigerasi
1. Pendahuluan
2. Tujuan
Refrigerasi adalah proses pengambilan kalor
atau panas dari suatu benda atau ruang untuk
menurunkan temperaturnya. Kalor adalah salah satu
bentuk dari energi, sehingga mengambil kalor suatu
benda ekuivalen dengan mengambil sebagian
energi dari molekul-molekulnya. Pada aplikasi tata
udara (air conditioning), kalor yang diambil berasal
dari udara. Untuk mengambil kalor dari udara,
maka udara harus bersentuhan dengan suatu bahan
atau material yang memiliki temperatur yang lebih
rendah.
Suatu mesin refrigerasi akan memiliki tiga
sistem terpisah yakni:
1. Sistem refrigerasi
2. Sumberdaya untuk menggerakkan kompresor,
yang berupa motor listrik
3. Sistem kontrol untuk menjaga suhu benda atau
ruangan seperti di inginkan.
1.
Mesin refrigerasi dapat berupa lemari es pada
rumah tangga, mesin pembeku (freezer), pendingin
sayur dan buah-buahan pada supermarket, mesin
pembeku daging dan ikan, dan sebagainya.
Peralatan ini dapat dijumpai mulai dari skala
kecil pada rumah tangga hingga skala besar pada
aplikasi komersial dan industri.
Di samping itu, sistem refrigerasi komputer
uap jugga digunakan pada aplikasi tata udara. Pada
aplikasi tata udara untuk hunian manusia, mesin
yang digunakan dapat ditemui mulai dari skala
kecil seperti AC window dan AC split, sampai
dengan skala menengah dan besar seperti packaget
rooftop air conditioner, water-cooled chiller, dan
air-cooled chiller.
314
2.
Dengan memahami cara kerja sistem
refrigerasi calon teknisi refrigerasi dapat lebih
mudah mencari kesalahan atau kerusakan pada
sistem refrigerasi.
Dengan memahami cara kerja sistem
refrigerasi, masyarakat dapat menghindari
kesalahan pemakaian dalam pengoperasian
mesin refrigerasi.
3. Sistem Refrigerasi Sederhana
Sistem refrigerasi yang umum dan mudah
dijumpai pada apliksai sehari-hari, baik untuk
keperluan rumah tangga, komersial, dan industri,
adalah sistem refrigerasi kompresi uap (vapor
compression refrigeration). Pada sistem ini terdapat
refrigeran (refrigerant), yakni suatu senyawa yang
dapat berubah fase secara cepat dari uap ke cair dan
sebaliknya. Pada saat terjadi perubahan fase dari
cair ke uap, refrigeran akan mengambil kalor
(panas) dari lingkungan. Sebaliknya, saat berubah
fase dari uap ke cair, refrigeran akan membuang
kalor (panas) ke lingkungan sekelilingnya.
Komponen utama dari suatu sistem refrigerasi
kompresi uap adalah:
1. Evaporator
2. Kompresor
3. Kondenser
4. Alat ekspansi (metering device)
Semua komponen tersebut dihubungkan oleh
suatu sistem pemipaan sebagaimana ditunjukkan
pada Gambar 5.
Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi (Darwis Tampubolon/Robert Samosir)
3.1 Evaporator
Evaporator adalah komponen yang digunakan
untuk mengambil kalor dari suatu ruangan atau
suatu benda yang bersentuhan dengannya. Pada
evaporator terjadi pendidihan (boiling) atau
penguapan
(evaporation),
atau
perubahan
fasarefrigran dari cair menjadi uap. Refrigeran pada
umumnya memiliki titik didih yang rendah. Sebagai
contoh, refrigeran 22 (R22) memiliki titik didih -41°
C. Dengan demikian, refrigeran mampu menyerap
kalor pada temperatur yang sangat rendah.
Evaporator dapat berupa koil telanjang tanpa
sirip (bare pipe coil), koil bersirip (finned coil),
pelat (plate evaporator) shell and coil, atau shell
and tube evaporator. Jenis evaporator yang
digunakan pada suatu sistem refrigerasi tergantung
pada jenis aplikasinya.
3.2 Kompresor
Kompresor dikenal sebagai jantung dari suatu
sistem refrigerasi, dan digunakan untuk menghisap
dan menaikkan tekanan uap refrigeran yang berasal
dari
evaporator.
Bagian
pemipaan
yang
menghubungkan antara evaporator dengaan
kompresor dikenal sebagai saluran hisap (suction
line). Penambahan tekanan uap refrigeran dengan
kompresor ini dimaksud agar refrigeran dapat
mengembun pada temperatur yang relatif tinggi.
Refrigeran yang keluar dari kompresor masih
berfasa uap dengan tekanan tinggi. Perbandingan
antara absolut tekanan buang (discharge pressure)
dan tekanan isap (suction pressure) disebut dengan
ratio kompresi (compression ratio).
Kompresor pada sistem refrigerasi dapat
berupa kompresor torak (reciprocating compresor),
rotary, scrol, screw, dan centrifugal. Kompresor
yang paling umum dijumpai dan terdapat dalam
berbagai tingkat kapasitas adalah kompresor torak.
Refrigeran yang masuk kedalam kompresor
harus benar-benar berfasa uap. Adanya cairan yang
masuk ke kompresor dapat merusak piston, silinder,
piston ring dan batang torak. Karena itu, beberapa
jenis mesin refrigerasi dilengkapi dengan liquid
receiver untuk memastikan refrigeran yang diisap
oleh kompresor benar-benar telah berfasa uap.
Gambar 1: Evaporator
Gambar 2: Kompresor torak
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 1 – April 2005: 312 – 316
315
Gambar 3: Thermostatic expansion valve
3.3 Kondenser
Kondenser berfungsi untuk mengembunkan
atau mengkondensasikan refrigeran bertekanan
tinggi
dari
kompresor.
Pemipaan
yang
menghubungkan
antara
kompresor
dengan
kondenser dikenal dengan saluran buang (discharge
line). Dengan demikian, pada kondenser terjadi
perubahan fasa uap ke cair ini selalu disertai
dengan penbuangan kalor ke lingkungan. Pada
kondenser berpendingin udara (air cooled
condenser), pembuangan kalor dilakukan ke udara.
Pada kondenser berpendingin air (water cooled
condenser), pembuangan kalor dilakukan ke air.
3.4 Alat Ekspansi (Metering Device )
Komponen ini berfungsi memberikan satu
cairan refrigeran dalam tekanan rendah ke
Evaporator sesuai dengan kebutuhan. Pada alat
ekspansi terjadi penurunan tekanan refrigeran
akibat adanya penyempitan aliran. Alat ekspansi
dapat berupa pipa kapiler, katup ekspansi
termostatik (TXV, thermostatik expansion valve,
Gambar 3), katup ekspansi automatik, maupun
katup ekspansi manual.
4.
4.4 Access Port / Service Valve
Alat ini digunakan untuk keperluan
pemvakuman dan pengisian refrigeran. Alat ini juga
dapat digunakan untuk keperluan pumpdown.
4.5 Liquid Receiver
Alat ini digunakan untuk menampung
refrigeran cair yang berasal dari kondenser. Liquid
receiver dipasang padaliquid line sebelum filter
dryer dan sight glass.
Komponen Pendukung pada Sistem
Refrigerasi
Solenoid Valve
Pada sistem refrigerasi, solenoid valve atau
katup solenoid dapat digunakaan untuk menyekat
aliran refrigeran pada saat sistem tidak sedang
bekerja. Pada berbagai aplikasi, katup solenoid juga
dapat digunakan sebagai alat bantu untuk
penghilangan bunga es pada evaporator dengan
metode hot gas defrosts.
Filter Dryer
Komponen ini berfungsi menyaring kotoran
dan menghilangkan uap air yang kemungkinan
masih tertinggal pada sistem refrigerasi. Filter
dryer dipasang pada liquid line, yakni saluran yang
menghubungkan antara keluaran kondenser dengan
alat ekspansi.
316
Sight Glass
Alat ini digunakan untuk mengamati secara
visual kondisi refrigeran pada liquid line. Apabila
ada pada sight glass terlihat ada gelembung, berarti
kondensasi pada kondensor tidak berlangsung
secara sempurna. Selain itu, dari warna yang
tampak pada alat ini dapat dilihat apakah refrigeran
pada sistem refrigerasi masih mengandung uap air
atau tidak.
Gambar 4: Filter Dryer dan Sight Glass
Gambar 5: Liquid Reciver
Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi (Darwis Tampubolon/Robert Samosir)
5. Peralatan Kontrol
Peralatan kontrol pada sistem refrigerasi
umumnya digunakan untuk pengaman dan menjaga
temperatur/kelembaban yang konstan pada harga
yang diinginkan.
5.1 Termostat
Termostat merupakan alat kontrol yang
digunakan untuk menjaga temperatur ruangan atau
produk pada kisaran harga yang diinginkan.
5.2 Hlpstat
Hlpstat (high-low pressurestat) adalah alat
kontrol yang memiliki fungsi menjaga sitem
refrigerasi agar bekerja pada kisaran tekanan yang
diinginkan.
5.3 Motor Over Load Proteksi
Semua kompresor yang berjenis hermatik harus
dilengkapi dengan pengaman yang dapat
melindungi motor dari pemanasan yang berlebihan,
apapun penyebabnya. Pengaman jenis ini pada
umumnya dirancang untuk dapat dipasang langsung
pada motor dan memiliki hantaran hantaran termal
yang baik. Dengan demikian, peralatan ini tidak
saja sensitif terhadap pemanasan akibat arus yang
berlebihan, namun juga pemanasan yang
diakibatkan oleh tekanan discharge yang terlalu
tinggi dan sebab-sebab lainnya. Pengaman ini
berbeda dengan starting relay, yang hanya dapat
memberikan pengamanan terhadap arus yang
berlebihan, namun tidak dapat melindungi motor
dari pemanasan yang berlebihan.
6. Kinerja Sistem Refrigerasi
Pada suatu sistem refrigerasi, besarnya kalor
yang diambil oleh refrigeran pada evaporator dari
lingkungannya akan sebanding dengan selisih
entalpi antara keluaran dan masukan evaporator, ini
dikenal dengan sebutan efek refrigerasi, qE atau
q E = h1 – h 4
di mana:
qE = Efek refrigerasi, (kJ/kg) atau (Btu/lb)
h2 = Entalpi refrigeran keluaran evaporator,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
h1 = Entalpi refrigeran masukan evaporator,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
Pada proses kompresi, entalpi refrigeran akan
mengalami kenaikan akibat energi yang
ditambahkan olehkompresor kepada refrigeran.
Besarnya kenaikan energi refrigeran akan
sebanding dengan kerja kompresor yang dinyatakan
dengan:
W = h2 - h1
di mana:
W = Kerja kompresor, (kJ / kg) atau (Btu/lb)
h2 = Entalpi refrigeran keluaran kompresor,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
h1 = Entalpi refrigeran masukan kompresor,
(kJ/kg) atau (Btu/lb)
Perbandingan antara besarnya kalor dari
lingkungan yang dapat diambil oleh evaporator
dengan kerja kompresor yang harus diberikan
disebut sebagai koefisien kinerja (coeffisient of
performance, COP)
COP
=
COP
=
qΕ
W
Atau,
h1 − h4
h2 − h1
Dengan rumus di atas, maka besar COP selalu
lebih besar dari satu. Pembuangan kalor (heat
rejection) pada kondenser sebanding dengan
panjang garis proses pada kondenser, yakni garis
mendatar bagian atas pada plot siklus pada diagram
tekanan entalpi. Pembuangan kalor pada kondenser
dinyatakan dengan:
q C = h2 – h 3
Karena
h2 – h3 = (h2 – h1) + (h1 – h4)
Maka:
qC = W + qC
Atau dengan kata lain Pembuangan panas
kondenser= kerja kompresor + efek refrigerasi.
7. Kesimpulan
1. Komponen utama dari suatu sistem
refrigerasi kompresi uap adalah: Evaporator.
2. Kompresor, Kondensor dan alat ekspansi.
3. Pada evaporator terjadi pendidihan (boiling)
atau penguapan atau perubahan fasa.
4. Refrigeran dari cair menjadi uap.
5. Refrigeran mampu menyerap kalor pada
temperatur yang sangat rendah mis:
refrigerant.
6. 22 (R 22) memiliki titik didih -410 C.
7. Kompresor akan mengisap refrigeran dalam
fasa uap dengan
tekanan rendah,
selanjutnya mengubah refrigeran fasa uap
dengan tekanan tinggi.
8. Refrigeran yang masuk ke kompresor harus
benar-benar berfasa uap, adanya cairan yang
masuk ke kompresor dapat merusak piston,
silinder, ring piston dan batang torak.
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 1 – April 2005: 312 – 316
317
9. Pada kondensor terjadi perubahan fasa
refrigeran dari uap menjadi cair.
10. Alat ekspansi dapat berupa pipa kapiler atau
katup ekspansi termostatik.
Daftar Pustaka
Arismunandar, W. 1998, Teknik Penyegaran udara,
Penerbir erlangga;
Handoko. K, 1981. Teknik Lemari Es, PT. Ichtiar
Baru Jakarta.
Instalasi Arus Kuat 2; P. Van Harten, E.Setiawan,
1995. Bina Cipta Bandung Cetakan ketiga;
Agustus.
Roy J. Dossat, 2002. Principle of Refrigeration,
Printice Hall ed-5.
Stocker. WR, 1987. Refrigerasi dan Pengkondisian
Udara,
Penerbit
Erlangga.
318
Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi (Darwis Tampubolon/Robert Samosir)