• Katup ekspansi
Katup ekspansi adalah komponen siklus absorpsi yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dari refrijeran setelah keluar dari kondensor
akibat dari penurunan tekan ini temperatur dari refrijeran juga akan menurun sesuai dengan penurunan tekanan Miller, 2006 .
2.1.3. Perbedaan Sistem Absorpsi dengan Sistem Kompresi Uap
Siklus absorpsi hampir sama dalam beberapa hal dengan siklus kompresi uap. Siklus refrijerasi beroperasi dengan peralatan seperti
kondensor,katup ekspansi, dan evaporator. Perbedaan yang mendasar hanyalah pada cara menaikkan uap tekanan rendah dari evaporator
menjadi uap tekanan tinggi dan dialirkan ke kondensor. Sistem kompresi uap menggunakan kompresor untuk keperluan tersebut. Sedangkan pada
sistem refrijerasi absorpsi menggunakan absorber-generator untuk mengganti peran kompresor pada sistem SKU.
Prinsip sederhana sistem absorpsi yaitu: pertama- tama, sistem absorpsi menyerap uap tekanan rendah ke dalam suatu zat cair penyerap
absorben yang cocok dan merupakan pasangan biner dari refrijeran yang digunakan. Proses ini terjadinya sepenuhnya di absorber. Yang terkandung
di dalam proses absorpsi yaitu konversi perubahan dari uap menjadi cair, Karena proses ini sama dengan kondensasi maka selama proses
berjalan,kalor dilepaskan. Tahap berikutnya yaitu menaikkan tekanan zat cair dengan pompa ke generator. Dan tahap akhir adalah memanaskan zat
cair penyerap dengan cara pemberian kalor sehingga uap tersebut memiliki tekanan yang tinggi dan siap untuk dialirkan ke kondensor.
2.2 Absorben
Absorben adalah cairan yang dapat melarutkan bahan yang akan diabsorpsi pada permukaannya,baik secara fisik atau dengan reaksi kimia.
Absorben juga disebut cairan pencuci harus memenuhi persyaratan yang sangat beragam. Misalnya bahan itu harus :
Universitas Sumatera Utara
•
Memiliki daya melarutkan bahan yang akan diabsorpsi yang sebesar mungkin kebuthan akan cairan lebih sedikit,volume alat lebih kecil
•
Sedapat mungkin sangat reaktif
•
Memiliki tekanan uap yang tinggi
•
Mempunyai viskositas yang rendah
•
Stabil secara termis dan murah
2.3 Refrijeran
Refrijeran adalah zat yang mengalir dalam mesin pendingin refrijerasi atau mesin pengkondisian udara. Zat ini berfungsi untuk menyerap panas dari
benda atau udara yang didinginkan dan membawanya kemudian membuangnya ke udara sekeliling di luar benda.
Berdasarkan jenis senyawanya, refrijeran dapat dikelompokkan menjadi 7 kelompok yaitu sebagai berikut :
1. Kelompok refrijeran senyawa halocarbon.
Kelompok refrijeran senyawa halocarbon diturunkan dari hidrokarbon HC yaitu metana CH
4
, etana C
2
H
6
, atau dari propane C
3
H
8
2. Kelompok refrijeran senyawa organic cyclic.
dengan mengganti atom-atom hydrogen dengan unsur-unsur halogen seperti khlor
Cl, fluor F, atau brom Br. Jika seluruh atom hydrogen tergantikan oleh atom Cl dan F maka refrijeran yang dihasilkan akan terdiri dari atom khlor,
fluor, dan karbon. Refrijeran ini disebut refrijeran chlorofluorocarbonCFC. Jika hanya sebagian saja atom hydrogen yang digantikan oleh Cl dan atau F
maka refrijeran yang terbentuk disebut hydrochlorofluorocarbonHCFC. Refrijeran halocarbon yang tidak mengandung atom khlor disebut
hydrofluorocarbon HFC.
Kelompok refrijeran ini diturunkan dari butana. Aturan penulisan nomor refrijeran adalah sama dengan cara penulisan refrijeran halocarbon tetapi
ditambahkan huruf C sebelum nomor. Contoh dari kelompok refrijeran ini adalah:
Universitas Sumatera Utara
1 R-C316
C
4
Cl
2
F
6
2 R-C317
C 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane
4
ClF
7
3 R-318
C chloroheptafluorocyclobutane
4
F
8
octafluorocyclobutane
3. Kelompok refrijeran campuran zeotropik.
Kelompok refrijeran ini merupakan refrijeran campuran yang bias terdiri dari campuran refrijeran CFC, HCFC, HFC, dan HC. Refrijeran yang
terbentuk merupakan campuran tak bereaksi yang masih dapat dipisahkan dengan cara destilasi.
4. Kelompok refrijeran campuran Azeotropik.
Kelompok refrijeran ini adalah refrijeran campuran tak bereaksi yang tidak dapat dipisahkan dengan destilasi. Refrijeran ini pada konsentrasi, tekanan dan
temperature tertentu bersifat azeotropik, yaitu mengembun dan menguap pada temperature yang sama, sehingga mirip dengan refrijeran tunggal. Namun
demikian pada kondisi konsentrasi, temperature atau tekanan yang lain refrijeran ini bisa saja menjadi bersifat zeotropik.
5. Kelompok refrijeran senyawa organic biasa.
Kelompok refrijeran ini sebenarnya terdiri dari unsur C, H dan lainnya. Namun demikian cara penulisan nomornya tidak dapat mengikuti cara
penomoran refrijeran halocarbon karena jumlah atom H nya jika ditambah dengan 1 lebih dari 10 sehingga angka kedua pada nomor refrijeran menjadi
dua digit. Sebagai contoh butane C
4
H
10
6. Kelompok refrijeran senyawa anorganik.
, jika dipaksakan dituliskan sesuai dengan cara penomoran refrijeran halocarbon, maka refrijeran ini akan
bernomor R-3110, sehingga akan menimbulkan kerancuan.
Kelompok refrijeran ini diberi nomor yang dimulai dengan angka 7 dan digit selanjutnya menyatakan berat molekul dari senyawanya. Contoh dari
refrijeran ini adalah: 1
R-702 : hydrogen
Universitas Sumatera Utara
2 R-704
: helium 3
R-717 : ammonia
4 R-718
: air 5
R-744 : oksigen
7. Kelompok refrijeran senyawa organik tak jenuh
Kelompok refrijeran ini mempunyai nomor 4 digit, dengan menambahkan angka keempat yang menunjukkan jumlah ikatan rangkap di depan ketiga
angka yang sudah dibahas dalam sistem penomoran refrijeran halocarbon.
2.3.1 Amonia
Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH
3
Tabel 2.1 Sifat Amonia
. Biasanya senyawa ini didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas Idisebut bau
ammonia. Sifat ammonia dapat dilihat seperti tabel di bawah ini.
Su mbe
r : Chang, 2003
Walaupun ammonia memberi sumbangan penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, ammonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat
merusak kesehatan. Kontak dengan gas ammonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun
ammonia diatur sebagai gas tak mudah terbakar, ammonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup.
Sifat Amonia
Massa jenis Titik lebur
Titik didih Klasifikasi EU
Panas Laten Penguapan Le 682 kgm
3
-77,7 , cair
o
-33.3 C
o
Kautik, korosif C
1357 kJkg
Universitas Sumatera Utara
2.4 Evaporator
Evaporator mempunyai fungsi sebagai penukar kalor pada siklus refrijerasi atau pendinginan. Tekanan cairan refrigran yang diturunkan pada pipa kapiler,
didistribusikan secara merata ke dalam pipa evaporator. Dalam hal ini refrigran akan menguap dan menyerap kalor udara luar yang dialirkan mengenai
permukaan pipa bagian luar evaporator. Kemampuan evaporator ditentukan oleh kemampuan laju perpindahan
kalor yang dapat terjadi dalam evaporator itu sendiri. Artinya semakin besar koefisien perpindahan kalor , maka luas bidang pendingin yang diperlukan akan
semakin kecil. Selain itu, semakin banyak benda yang akan didinginkan. Dari pemakaiannya evaporator dibagi menjadi dua :
1. Ekspansi langsung direct expansion 2. Ekspansi tidak langsung indirect expansion
Evaporator dibagi menjadi dua dari cara kerjanya : 1. Evaporator kering dry evaporator
2. Evaporator banjir flooded evaporator
Dari konstruksinya terbagi menjadi tiga tipe : 1. Pipa saja bare tube
2. Pipa dengan rusuk-rusuk finned 3. Permukaan pelat plate surface
1. Bare Tube Evaporator
Biasanya terbuat dari pipa baja atau tembaga. Pipa baja digunakan untuk evaporator yang berukuran besar dan untuk evaporator yang menggunakan
ammonia sebagai refrijerannya. Ukuran, bentuk dan desain dari bare tube evaporator ini tergantung dari aplikasi yang diinginkan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Bare Tube Evaporator 2. Finned Evaporator
Rusuk-rusuk digunakan sebagai permukaan pengikat panas kedua, karena pada dasarnya hamper sama dengan bare tube evaporator. Mempunyai pengaruh
untuk memperluas permukaan luar dari area evaporator, sehingga dapat meningkatkan efisiensi untuk pendinginan udara.
Dengan menggunakan bare tube evaporator kebanyakan dari udara yangdisirkulasikan di atas koil melewati ruang terbuka di antara pipa ,dan tidak
bersentuhan langsung dengan permukaan koil. Ketika ditambahkan rusuk-rusuk koil, fins dapat memperluas ruang terbuka di antara pipa dan berfungsi sebagai
pengumpul panas. Ukuran fin tergantung dari aplikasi yang diinginkan oleh desainer. Ukuran ppipa menentukan ukuran dari fin, ukuran pipa yang kecil
membutuhkan fin yang kecil pula.
Gambar 2.4 Finned Evaporator
Universitas Sumatera Utara
3. Plate Surface Evaporators
Beberapa disusun dari dua lembar pelat dari logam yang ditimbulkan dan di las bersama untuk menyediakan jalan bagi refrijeran mengalir di antara dua
lembar pelat tersebut. Biasanya digunakan untuk refrijerasi rumah tangga dan lemari es, karena mudah dibersihkann, murah, serta tersedia dalam berbagai
variasi bentuk.
Gambar 2.5 Plate Surface Evaporator
2.5 Perpindahan panas
