Studi Eksperimental Kinerja AC Split Satu PK Memanfaatkan Air Kondensasi Buangan Evaporator sebagai Pendingin Kondensor

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1. Sistem Pengkondisian Udara.

Seperti yang pernah kita ketahui, bahwa tujuan pengkondisian udara adalah untuk mendapatkan kenyamanan bagi penghuni yang berada didalam ruangan. Kondisi udara yang dirasakan nyaman oleh tubuh manusia adalah berkisar antara sebagai berikut :

 Suhu dan kelembaban : 200C hingga 260C, 45% hingga 55% , dan  Kecepatan udara : 0.25 m/s [3].

Mesin pendingin adalah suatu mesin yang memindahkan panas dari dalam ruangan untuk dibuang keluar ruangan. Secara garis besar komponen sistem pendingin siklus kompresi uap terdiri dari 4 bagian [4], yaitu ;

1. Kompresor yang berfungsi untuk mengkompres refrigran dalam gas uap tekanan rendah yang keluar dari evaporator hingga ke tekanan tinggi pada tekanan kondensor.

2. Kondensor yang berfungsi untuk mengkondensasi uap refrigran panas lanjut yang keluar dari kompresor. Refrigran masuk ke kondensor pada fasa uap dan keluar dari kondensor pada fasa cair jenuh.

3. Katub ekspansi yang berfungsi umtuk mencekik (throttling) refrigran tekanan tinggi yang keluar dari kondensor dimana setelah melewati katub ekspansi ini tekanan refrigerant turun sehingga fasa refrigerant setelah keluar dari katub ekspansi ini adalah berupa fasa cair + uap.

4. Evaporator yang berfungsi untuk menguapkan refrigerant dari fasa cair + uap menjadi fasa uap yang selanjutnya uap keluaran dari evaporator ini akan dimasukkan ke compressor.

Gambar 2.1. Diagram Alir Siklus Kompresi Uap.

Gambar 2.2. Diagram P-h.

Proses-Proses yang membentuk siklus kompresi uap [5], antara lain :

1-2 Penambahan kalor reversible pada tekanan tetap di evaporator, yang menyebabkan penguapan menuju uap jenuh.

2-3 Kompresi adiabatic dan reversible di kompresor, dari uap jenuh menuju tekanan kondensor.

3-4 Pelepasan kalor reversible pada tekanan konstan di kondensor, menyebabkan penurunan panas-lanjut (desuperheating) dan pengembunan refrigera nt.

4-1 Ekspansi tidak reversible pada entalpi konstan di katub ekspansi, dari cairan jenuh menuju tekanan evaporator.

Besaran-besaran yang penting untuk diketahui dari suatu siklus kompresi uap [6], antara lain :

- Kerja kompresi yaitu perubahan entalpi pada proses 2-3 yaitu dari h2 – h3 - Dampak refrigrasi (Refrigerating Effect) atau RE yaitu kalor yang

dipindahkan pada proses 1-2 atau h2-h1 yang dapat dirumuskan:

RE = h2 - h1 . . . .. . . (2.1) - Koefisien prestasi (COP) dari siklus kompresi uap ideal adalah dampak

refrigerasi dibagi dengan kerja kompressi

COP

=

ℎ − ℎ

ℎ ₋ ℎ . . . .(2.2) - Laju aliran massa refrigeran (m) dapat dihitung dengan membagi kapasitas

refrigerasi dengan dampak refrigerasi :

m =

=

ℎ ₋ ℎ (kg/s). . . .(2.3) - Daya per kilowatt refrigerasi (P) yaitu daya untuk setiap kilowatt refrigerasi merupakan kebalikan dari koefisien prestasi dan dapat dihitung sebagai berikut :

P = ṁ ℎ − ℎ (kW/kW) . . . (2.4) - Daya Kompresor, dapat dihitung dengan rumus :

P komp = V × A × cos θ . . . . . . (2.5) Cos θ didaptkan dari nilai efisiensi isentrophis kompresor sebesar 85 % - 90 %.

Dalam kenyataanya, siklus kompresi uap ideal berbeda dengan siklus kompresi uap aktual. Dalam siklus kompresi uap aktual, terdapat beberapa penyimpangan-penyimpangan dari siklus kompresi ideal [7]. Perbedaan antara siklus ideal dan aktual terletak pada penurunan tekanan di dalam kondensor dan evaporator. Pada siklus ideal dianggap tidak mengalami penurunan tekanan pada kondensor dan evaporator, tetapi pada siklua aktual terjadi penurunan tekanan karena adanya gesekan. Akibat penurunan tekanan ini kompresi pada titik 2 dan 3 memerlukan lebih banyak kerja dibandingkan dengan siklus ideal.

Membawahdinginkan (subcooling) cairan didalam kondensor dilakukan untuk menjamin bahwa seluruh refrigerant yang memasuki alat ekspansi dalam keadaan 100 persen cair. Pemanasan lanjut uap biasanya terjadi didalam evaporator, dan disarankan sebagai pencegah cairan agar tidak memasuki compressor. Oleh Karena itu, biasanya digunakan penukar kalor untuk melakukan fungsi tersebut. Disamping itu, perbedaan pada siklus aktual adalah kompressi yang tidak lagi isentropic, terdapat ketidakefisienan yang disebabkan oleh gesekan, jatuh tekanan pada saat melewati katub isap ( suction valve) dan katub buang (discharge valve) pada proses kompressi, dan kerugian-kerugian lainnya.

Dalam aplikasinya, sistem pengkondisian udara (AC) yang pada prinsipnya berdasarkan pada sistem kompresi uap, dilengkapi dengan berbagai peralatan pendukung lainnya dan menggunakan fluida kerja tambahan selain refrigeran untuk meningkatkan efisiensi dan performanya [8]. Berbagai sistem pengkondisian udara beserta keuntungan dan kerugiannya akan dibahas lebih lanjut pada subbab berikut.

Dalam sistem pengkondisian udara terdapat beberapa sistem, antara lain : 1. All – Air system.

Di dalam all-air system ini yang menjadi media pendingin adalah udara yang bertukar panas langsung dengan coil yang didalam coil mengalir refrigeran. Udara setelah melewati coil akan menjadi udara dingin dan kemudian bersirkulasi didalam ruangan [9]. Udara ruangan kemudian balik kembali ke coil pendingin melalui exhaust duct All-Air System ini dapat dilihat pada gambar 2.3.

Ga mba r 2.3. All-a ir System.

Adapun jenis instalasi dari all-air system seperti dibawah ini :

a. Split System.

Unit ini dikatakan split system karena kondensor dan evaporator diletakkan secara terpisah. Dimana evaporator diletakkan di dalam ruangan dan kondensor diletakkan diluar ruangan.

Di dalam split system ini, udara ruangan bersirkulasi melewati coil pendingin (evaporator) yang mengakibatkan udara mengalami penurunan suhu, Sementara itu refrigerant yang mengalir didalam evaporator ini setelah menerima panas dari udara akan menguap. Refrigeran dalam fasa uap ni selanjutnya adan dikompres oleh compressor hingga tekanan tinggi pada tekanan kondensor.

Udara diluar ruangan dengan bantuan kipas kondensor akan mengalir menyilang melewati coil kondensor dan bertukar panas dengan refrigeran sehingga refrigeran mengalami kondensansi dan udara keluar mengalami kenaikan suhu. Selanjutnya refrigeran ini akan melewati katub ekspansi untuk kemudian di throttling hingga ke tekanan evaporator.

b. Package Unit.

Di dalam unit kondensor, compressor , dan evaporator semuanya di “paket” kan dalam suatu kesatuan. Kondensor dapat diletakkan di dalam ruangan bersama-sama refrigeran akan menguap dan dimasukkan ke compressor untuk selanjutnya ditekan ke tekanan tinggi pada tekanan compressor.

Air setelah melepaskan panas ke refrigerant akan menjadi air dingin (60C) dan dipompakan kedalam AHU. Di dalam AHU in air dingin dari chiller mengalir di dalam cooling oil sementara udara ruangan mengalir menyilang melewatinya. Udara yang setelah mengalir menyilang melewati cooling oil ini akan menjadi udara yang dingin untuk selanjutnya oleh blower dimasukkan kedalam ruangan melalui ducting. Air dingin(60C) setelah keluar dari coil AHU ini akan mengalami peningkatan suhu (130C) dan untuk selanjunnya dibalikkan ke chiller untuk kembali didinginkan oleh kondensor.

Kondensor ini bisa berupa kondensor dengan pendinginn air (Water Cooled Condensor) dipompakan ke cooling Tower Untuk mendinginkan air yang mengalami kenaikan suhu setelah mendinginkan refrigerant. Air dari water cooled condenser dipompakan ke cooling tower untuk didinginkan dengan bantuan udara yang mengalir dengan bantuan fan.

Kondensor dengan pendinginan udar terdiri dari tubes, dimana refrigeran yang akan didinginkan ini mengalir di dalam tube sementara

diluar udara dengan bantuan fan akan mengalir menyilang melewati tube kondensor. Udara ini bertindak sebagai media pendingin.

Setelah keluar dari kondensor, maka refrigeran akan dilakukan kembali ke katub eksapansi untuk selanjutnya di throttle hingga ke tekanan evaporator. Sistem ini merupakan sistem pendingin dengan menggunakan air sebagai media pendingin. Adapun kalor dari udara panas diberikan oleh udara kepada air dan oleh kalor itu diberikan kepada refrigeran di evaporator (chiller). Mesin pendingin yang menggunakan sistem ini dikenal dengan sebutan Water Chiller.

2. 2. Sistem AC Split.

Prinsip kerja AC-Split maupun pada mesin pendingin model lainnya adalah sama yaitu menyerap panas udara didalam ruangan yang didinginkan, kemudian melepaskan panas keluar ruangan. Jadi pengertian AC-Split adalah seperangkat alat yang mampu mengkondisikan suhu ruangan sesuai yang kita inginkan, terutama mengkondisikan suhu ruangan menjadi lebih rendah suhunya dibanding suhu lingkungan sekitarnya. Pada Air Conditioner udara ruangan terhisap disirkulasikan secara terus menerus oleh blower (pada indoor unit) melalui sirip evaporator yang mempunyai suhu yang lebih dingin dari suhu ruangan, saat udara ruangan bersikulasi melewati evaporator, udara ruangan yang bertemperatur lebih tinggi dari evaporator diserap panasnya oleh referigeran. Kemudian kalor yang diterima evaporator dilepaskan ke luar ruangan ketika aliran referigeran melewati kondensor (Unit Outdoor) [10].

Jadi temperature udara yang rendah atau dingin yang kita rasakan pada ruangan sebenarnya adalah sirkulasi udara di dalam ruangan, bukan udara yang dihasilkan oleh perangkat AC Split. Unit AC hanyalah tempat bersirkulasinya udara ruangan yang sekaligus menangkap kalor (panas) pada udara ruangan yang bersirkulasi melewati evaporator hingga mencapai temperature yang diinginkan.

2. 2. 1. Komponen-Komponen AC Split dan Fungsinya 1. Bagian Indoor.

Gambar 2. 5. Unit Indoor

a. Evaporator.

Pada mesin pendingin AC-Split evaporator terbuat dari pipa tembaga dengan panjang dan diameter tertentu yang dibentuk berlekuk-lekuk agar menghemat tempat dan lebih efektif menyerap panas dari ruangan yang bersirkulasi melaluinya [11]. Karena pipa evaporator dilewati referigeran yang memiliki suhu yang sangat rendah , maka suhu evaporator menjadi rendah (dingin) dengan kisaran suhu hingga mencapai 50C dengan begitu, suhu udara ruangan akan menjadi lebih rendah (dingin) ketika melewati evaporator.

Gambar 2. 6. Evaporator.

b. Filter Udara/Saringan Udara.

Pada indoor AC-Split saringan (filter udara) berfungsi menyaring udara yang melewati evaporator, sehingga udara yang bersirkulasi dalam ruangan menjadi lebih bersih. Pada unit AC-Split model baru juga dilengkapi dengan filter anti bakteri atau anti racun untuk menangkal bibit

penyakit dan menyaring polutan berbahaya bagi tubuh manusia yang tebawa melalui udara ruangan.

Gambar 2. 7. Saringan Udara.

c. PCB/Modul dan Thermistor.

Pada bagian indoor AC-Split terdapat control Panel Electric dan sensor suhu (Thermistor) yang berfungsi mengatur kerja mesin pendingin secara keseluruhan yang meliputi : mengatur kerja blower, motor pengatur aliran udara, compressor, fan outdoor dan fungsi timer [12].

Gambar 2. 8. PCB/Modul dan Thermistor

d. Remote Controlle.

Berfungsi untuk memberi perintah ke modul, mengatur suhu sesuai keinginan, dll.

Gambar 2. 9. Remote controlle.

e. Fan Motor Indoor.

Menggerakkan blower indoor dengan kecepatan tertentu

Gambar 2. 10. Fan Motor Indoor.

f. Blower Indoor.

Menghempaskan udara dan membuat sirkulasi udara yang dibantu dengan fan motor indoor.

g. Capasitor fan.

Berfungsi untuk membantu menggerakkan (start) motor fan, biasanya terdapat pada rangkaian FCB/modul.

Gambar 2. 12. Capasitor Fan.

h. Talang Air.

Sebagai penampung air yang dihasilkan dari penguapan evaporator lalu dibuang melalui selang.

Gambar 2. 13. Talang Air.

2. Bagian Outdoor.

a. Kondensor.

Kondensor berfungsi sebagai media pemindah kalor dari refrigerant ke lingkungan untuk mencairkan uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dari compressor. Disini kalor dilepaskan ke lngkungan [13].

Berdasarkan media pendinginannya kondensor dibagi menjadi tiga macam, yaitu :

 Kondensor berpendingin air (Water Cooled Condensor)

 Kondensor berpendingin udara (Air Cooled Condensor)

 Kondensor berpendingin udara dan air (Air and Water Cooled Condensor)

Gambar 2. 15. Kondensor.

Untuk mencairkan uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi (yang keluar dari kompresor) diperlukan usaha melepaskan kalor sebanyak kalor laten pengembunan dengan cara mendinginkan uap refrigerant itu. Jumlah kalor yang dilepaskan oleh uap refrigerant kepada air pendingin atau udara pendingin di dalam kondensor sama dengan selisih entalpi uap refrigerant pada seksi masuk keluar kondensor. Jumlah kalor yang dilepaskan di dalam kondensor sama dengan jumlah kalor yang diserap oleh refrigerant di dalam evaporator dan kalor yang ekivalen dengan energi yang diperlukan untuk melakukan kerja kompresor.

Pada waktu mesin refrigerasi mulai bekerja, temperature benda yang harus didinginkan masih tinggi, sehingga temperature penguapannya juga tinggi. Oleh karena itu kalor pengembunannya juga bertambah besar. Dengan demikian, dalam perancangan kondensor hal tersebut sangat diperhitungkan.

Faktor penting yang menentukan kapasitas kondensor dengan pendingin udara adalah :

 Luas permukaan yang didinginkan dan sifat perpindahan kalornya.

 Jumlah udara permenit yang dipakai untuk mendinginkan.

 Perbedaan suhu antara bahan pendingin dengan udara luar.

 Sifat dan karateristik bahan pendingin yang dipakai.

Laju perpindahan kalor yang dibutuhkan didalam kondensor merupakan fungsi dari kapasitas refrigerasi, suhu penguapan serta suhu pengembunan. Uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada akhir kompresi dapat dengan mudah dicairkan dengan mendinginkannya dengan air pendingin (atau dengan udara pendingin pada sistem dengan pendinginan udara) yang ada pada temperature normal. Dengan kata lain, uap refrigerant menyerahkan panasnya (kalor laten pengembunan) kepada air pendingin (atau udara pendingin) didalam kondensor. Sehingga mengembun dan menjadi cair. Jadi, karena air (udara) pendingin menyerap panas dari refrigerant, maka ia akan menjadi panas waktu keluar dari kondensor .

Selama refrigerant mengalami perubahan dari fasa uap ke fasa cair, dimana terdapat campuran refrigerant dalam fasa uap dan cair, tekanan (tekanan pengembunan) dan temperaturenya (temperature pengembunan) konstan. Oleh Karena itu temperaturnya dapat dicari dengan mengukur tekanan. Table 2. 1 menunjukkan hubungan antara temperature pengembu nan (kondensasi) dan tekanan pengembuanan (kondensasi).

Tabel 2. 1. Temperatur pengembunan dan tekanan pengembunan dari beberapa refrigerant [14].

Temperatur Tekanan (Lebih) Pengembunan

Pengembunan (kg/cm)

(0C) R12 R22 R500 R502

30 6,55 11,23 7,94 14,04

35 7,60 12,92 9,19 15,93

40 8,74 14,76 12,06 17,99

b. Kompresor.

Kompresor adalah suatu alat mekanis yang bertugas untuk menghisap uap refrigerant dari evaporator kemudia menekannya (mengkompres) dan dengan demikian suhu dan tekanan uap tersebut menjadi lebih tinggi. Tugas kompresor adalah mempertahankan perbedaan tekanan dalam sistem. Kompresor atau pompa hisap tekan berfungsi mengalirkan refrigerant ke seluruh sistem pendingin [15]. Sistem kerjanya adalah dengan mengubah tekanan sehingga berpindah dari sisi bertekanan tinggi ke sisi bertekanan lebih rendah. Semakin tinggi temperature dipompakan semakin besar tenaga yang dikeluarkan oleh kompresor.

Berikut ini jenis kompresor beserta keterangannya :

 Kompresor Bolak-Balik (Reciprocating Compressor )

Kompresor bolak-balik merupakan jenis yang banyak dipakai., Kompresor ini dapat bersilinder tunggal atau ganda. Dinamakan kompresor bolak-balik karena gerak toraknya maju mundur dalam silindernya. Panjang gerakan dari torak tersebut disebut langkah (stroke) atau panjang langkah. Panjang langkah ini biasanya sama dengan diameter silinder.

Kapasitas kompresor tergantung dari faktor-faktor, antara lain : jumlah silinder, panjang langkah, jumlah putaran per menit dan lain-lain, Gerak dari torak yang bolak-balik ini didapat dari poros engkol yang menerima gerakan dari motor listrik Untuk cara kerjanya, perjalanan refrigerant dari dan masuk ke kompresor diatur oleh katup pembuang (discharge) dan klep pengisap (suction). Refrigeran keluar melalui katup pembuang dan masuk melalui katup penghisap. Apabila torak bergerak menjauhi katup maka langkah ini disebut suction-stroke dan tekanan aka berkurang. Oleh karena tekanan didalam kompresor lebih rendah dari tekanan saluran hisap, maka uap refrigerant masuk kedalam kompresor [16].

Gambar 2. 16. Kompresor tipe torak.

 Kompresor Rotari (Rotary Compressor ).

Baling-baling/vane bergerak maju mundur secara radial dalam slot rotor mengikuti kontur dinding silinder saat rotor berputar. Sudu didorong oleh gaya sentrifugal yang timbul saat rotor berputar sehingga selalu rapat dengan dinding silinder. Hal tersebut akan mengakibatkan refrigerant yang masuk melalui suction port terkompresi dan kemudian dikeluarkan melalui discharge port. Untuk menjamin kerapatan antara sudu dengan dinding silinder dipasang pegas pada slot rotor [17]. Untuk menjaga air sudu tidak cepat aus,

maka biasanya diujung sudu yang bersinggungan dengan casing digunakan logam lain. Kapasitas kompresor untuk ukuran rotor dan casing sama yang sama adalah fungsi jumlah sudu. Semakin banyak sudunya, makin besar kapasitasnya tetapi perbandingan kompresinya lebih rendah dan volume vane lebih besar.

Gambar 2. 17. Kompresor tipe rotary.

c. Kapasitor Kompresor.

Running kapasitor merupakan komponen yang sangat penting untuk kompresor satu fase karena memiliki fungsi sebagai pembeda fase antara lilitan utama dan lilitan bantu, selain itu running kapasitor juga berfungsi untuk menentukan putaran (sesuai jarum jam atau sebaliknya tergantung pada penempatan kapasitor). Running kapasitor banyak digunakan pada mesin pendingin. Kapasitor juga dapat difungsikan sebagai starting kapaitor.

d. Overload.

Overload merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk mengamankan kompresor jika kompresor tidak bekerja dengan normal, overload bekerja dengan cara memutuskan aliran listrik pada kompresor.

Gambar 2. 19. Overload Pada kompresor.

e. Pipa Kapiler.

Pipa kapiler adalah suatu pipa pada mesin pendingin, pipa kapiler ini adalah pipa yang paling kecil jika dibanding dengan pipa lainnya, untuk pipa kapiler suatu freezer atau dispenser berukuran 0,26” s/d 0,31” sedangkan untuk pipa kapiler AC ½ s/d 2 PK adalah 0,5” s/d 0,7. Pipa kapiler ini merupakan komponen utama AC yang berfungsi menurunkan tekanan refrigerant dan mengatur aliran refrigerant menuju evaporator. Fungsi ini sangat vital karena menghubungkan dua bagian tekanan yang berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah. Refrigeran bertekanan tinggi sebelum melewati pipa kapiler akan diubah atau diturunkan tekanannya. Akibat dari penurunan tekanan refrigerant menyebabkan terjadinya penurunan suhu. Pada bagian inilah refrigerant mencapai suhu terendah(terdingin) [18]. Pipa kapiler terletak diantara saringan (filter) dan evaporator. Ketika mengganti atau memasang pipa kapiler baru, jangan terjadi bengkok karena bisa menyebabkan penyumbatan. Penggantian pipa kapiler harus disesuaikan dengan diameter dan panjang pipa sebelumnya. Selain memiliki fungsi diatas, pipa kapiler juga berfungsi sebagai berikut :

 Mengatur jumlah refrigerant cair yang mengalir melaluinya.

 Membangkitkan tekanan bahan pendingin kondeor.

Gambar 2. 20. Pipa Kapiler.

f. Filter Drier.

Mempunyai peranan penting sebagai penyaring kotoran yang mungkin ada pada sistem sirkulasi freaon (sisa-sisa kotoran dari gas dan oli).

Gambar 2. 21 Filter Drier.

g. Motor Fan Kondensor.

Alat untuk sirkulasi udara sekita outdoor atau untuk membuang panas yang dikeluarkan kondensor.

h. Kapasitor Fan Outdoor.

Untuk penggerak awal pada fan kondensor.

Gambar 2. 23. Kapasitor Fan Outdoor

i. Kran Valve.

Kran valve sebuah alat yang berfungsi untuk mengunci Freon didalam outdoor unit [19].

Gambar 2. 24. Kran Valve.

2. 3. Refrigeran.

Refrigeran adalah zat yang mengalir dalam mesin pendingin (refrigerasi) 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, refrigeran dapat dikelompokan menjadi 8 kelompok yaitu sebagai berikut:

Kelompok refrigeran senyawa halokarbon diturunkan dari hidrokarbon (HC) yaitu metana (CH4), etana (C2H6), atau dari propana (C3H8) dengan mengganti atom-atom hidrogen dengan unsur-unsur halogen seperti khlor (Cl), fluor (F), atau brom (Br). Jika seluruh atom hidrogen tergantikan oleh atom Cl dan F maka refrigeran yang dihasilkan akan terdiri dari atom khlor, fluor dan karbon. Refrigeran ini disebut refrigeran chlorofluorocarbon (CFC). Jika hanya sebagian saja atom hidrogen yang digantikan oleh Cl dan atau F maka refrigeran yang terbentuk disebut hydrochlorofluoroca rbon (HCFC). Refrigeran halokarbon yang tidak mengandung atom khlor disebut hydrofluorocarbon (HFC).

2. Kelompok refrigeran senyawa organik cyclic.

Kelompok refrigeran ini diturunkan dari butana. Aturan penulisan nomor refrigeran adalah sama dengan cara penulisan refrigeran halokarbon tetapi ditambahkan huruf C sebelum nomor. Contoh dari kelompok refrigeran ini adalah:

 R-C316 C4Cl2F6 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane

 R-C317 C4ClF7 chloroheptafluorocyclobutane

 R-318 C4F8 octafluorocyclobutanep 3. Kelompok refrigeran campuran Zeotropik.

Kelompok refrigeran ini merupakan refrigeran campuran yang bisa terdiri dari campuran refrigeran CFC, HCFC, HFC, dan HC. Refrigeran yang terbentuk merupakan campuran tak bereaksi yang masih dapat dipisahkan dengan cara destilasi.

4. Kelompok refrigeran campuran Azeotropik.

Kelompok refrigeran Azeotropik adalah refrigeran campuran tak bereaksi yang tidak dapat dipisahkan dengan cara destilasi. Refrigeran ini pada konsentrasi, tekanan dan temperatur tertentu bersifat azeotropik, yaitu mengembun dan menguap pada temperatur yang sama, sehingga

mirip dengan refrigeran tunggal. Namun demikian pada kondisi (konsentrasi, temperatur atau tekanan) yang lain refrigeran ini bisa saja menjadi bersifat zeotropik.

5. Kelompok refrigeran senyawa organik biasa

Kelompok refrigeran ini sebenarnya terdiri dari unsur C, H dan lainnya. Namun demikian cara penulisan nomornya tidak dapat mengikuti cara penomoran refrigeran halokarbon karena jumlah atom H nya jika ditambah dengan 1 lebih dari 10 sehingga angka kedua pada nomor refrigeran menjadi dua digit. Sebagai contoh butana (C4H10), jika dipaksakan dituliskan sesuai dengan cara penomoran refrigeran halokarbon, maka refrigeran ini akan bernomor R-3110, sehingga akan menimbulkan kerancuan.

6. Kelompok refrigeran senyawa anorganik.

Kelompok refrigeran ini diberi nomor yang dimulai dengan angka 7 dan digit selanjutnya menyatakan berat molekul dari senyawanya. Contoh dari refrigeran ini adalah:

 R-702 : hidrogen  R-704 : helium  R-717 : amonia  R-718 : air  R-744 : O2  R-764 : SO2

7. Kelompok refrigeran senyawa organik tak jenuh.

Kelompok refrigeran ini mempunyai nomor empat digit, dengan menambahkan angka keempat yang menunjukkan jumlah ikatan rangkap didepan ketiga angka yang sudah dibahas dalam sistem penomoran refrigeran halokarbon.

Gambar 2. 25. Refrigeran R 22

2. 3. 1. Sampel Produk Refrigeran

1. Refrigeran Halocarbon (CFC) [20].

Tabel 2. 2. Jenis-jenis refrigerant halocarbon (CFC).

Refrigeran Titik Jenis Kompresor Temperatur Temperatur

didih

(0C) Penguapan Pengembunan

R 11 23,8 Sentrifugal Tinggi Biasa

(Pendinginan udara) (Pendinginan air, udara

R 12 -298 Torak, Putar Tinggi-rendah Biasa

(Pembekuan, pendinginan (Pendinginan air, udara

ruangan)

R 13 -814 Torak, Putar Temperatur sangat rendaah Pendinginan biner

R 21 8,9 Torak, Putar Tinggi (Pendinginan) Tinggi ( pendinginan

Udara)

R 22 -408 Torak, Putar Tinggi-rendah Biasa (Pendinginan air,

(refrigerasi, pendinginan Udara)

R 113 47,6 Sentrifugal Tinggi (Pendinginan) Biasa (Pendinginan air,

udara

R 502 -456 Torak, putar Tinggi-rendah Biasa (Pendinginan air,

2. 3. 2 Aplikasi Refrigeran.

Tabel 2. 3 Aplikasi Penggunaan refrigerant Halocarbon (CFC) [21].

Refrigeran Penggunaan

R 11 Pendinginan air sentrifugal

R 12 Penyegar udara, Refrigerasi dan pendinginan R 13 Refrigerasi temperatur sangat rendah R 21 Pendingin kabin alat pengangkat

R 113 Pendingin air sentrifugal ukuran kecil

 Mengatur jumlah refrigerant cair yang mengalir melaluinya.  Membangkitkan tekanan bahan pendingin kondeor.

Gambar 2. 20. Pipa Kapiler.

f. Filter Drier.

Mempunyai peranan penting sebagai penyaring kotoran yang mungkin ada pada sistem sirkulasi freaon (sisa-sisa kotoran dari gas dan oli).

Gambar 2. 21 Filter Drier.

g. Motor Fan Kondensor.

Alat untuk sirkulasi udara sekita outdoor atau untuk membuang panas yang dikeluarkan kondensor.

h. Kapasitor Fan Outdoor.

Untuk penggerak awal pada fan kondensor.

Gambar 2. 23. Kapasitor Fan Outdoor

i. Kran Valve.

Kran valve sebuah alat yang berfungsi untuk mengunci Freon didalam outdoor unit [19].

Gambar 2. 24. Kran Valve.

2. 3. Refrigeran.

Refrigeran adalah zat yang mengalir dalam mesin pendingin (refrigerasi) 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, refrigeran dapat dikelompokan menjadi 8 kelompok yaitu sebagai berikut:

Kelompok refrigeran senyawa halokarbon diturunkan dari hidrokarbon (HC) yaitu metana (CH4), etana (C2H6), atau dari propana (C3H8) dengan mengganti atom-atom hidrogen dengan unsur-unsur halogen seperti khlor (Cl), fluor (F), atau brom (Br). Jika seluruh atom hidrogen tergantikan oleh atom Cl dan F maka refrigeran yang dihasilkan akan terdiri dari atom khlor, fluor dan karbon. Refrigeran ini disebut refrigeran chlorofluorocarbon (CFC). Jika hanya sebagian saja atom hidrogen yang digantikan oleh Cl dan atau F maka refrigeran yang terbentuk disebut hydrochlorofluoroca rbon (HCFC). Refrigeran halokarbon yang tidak mengandung atom khlor disebut hydrofluorocarbon (HFC).

2. Kelompok refrigeran senyawa organik cyclic.

Kelompok refrigeran ini diturunkan dari butana. Aturan penulisan nomor refrigeran adalah sama dengan cara penulisan refrigeran halokarbon tetapi ditambahkan huruf C sebelum nomor. Contoh dari kelompok refrigeran ini adalah:

 R-C316 C4Cl2F6 1,2-dichlorohexafluorocyclobutane  R-C317 C4ClF7 chloroheptafluorocyclobutane  R-318 C4F8 octafluorocyclobutanep 3. Kelompok refrigeran campuran Zeotropik.

Kelompok refrigeran ini merupakan refrigeran campuran yang bisa terdiri dari campuran refrigeran CFC, HCFC, HFC, dan HC. Refrigeran yang terbentuk merupakan campuran tak bereaksi yang masih dapat dipisahkan dengan cara destilasi.

4. Kelompok refrigeran campuran Azeotropik.

Kelompok refrigeran Azeotropik adalah refrigeran campuran tak bereaksi yang tidak dapat dipisahkan dengan cara destilasi. Refrigeran ini pada konsentrasi, tekanan dan temperatur tertentu bersifat azeotropik, yaitu mengembun dan menguap pada temperatur yang sama, sehingga

mirip dengan refrigeran tunggal. Namun demikian pada kondisi (konsentrasi, temperatur atau tekanan) yang lain refrigeran ini bisa saja menjadi bersifat zeotropik.

5. Kelompok refrigeran senyawa organik biasa

Kelompok refrigeran ini sebenarnya terdiri dari unsur C, H dan lainnya. Namun demikian cara penulisan nomornya tidak dapat mengikuti cara penomoran refrigeran halokarbon karena jumlah atom H nya jika ditambah dengan 1 lebih dari 10 sehingga angka kedua pada nomor refrigeran menjadi dua digit. Sebagai contoh butana (C4H10), jika dipaksakan dituliskan sesuai dengan cara penomoran refrigeran halokarbon, maka refrigeran ini akan bernomor R-3110, sehingga akan menimbulkan kerancuan.

6. Kelompok refrigeran senyawa anorganik.

Kelompok refrigeran ini diberi nomor yang dimulai dengan angka 7 dan digit selanjutnya menyatakan berat molekul dari senyawanya. Contoh dari refrigeran ini adalah:

 R-702 : hidrogen  R-704 : helium  R-717 : amonia  R-718 : air  R-744 : O2  R-764 : SO2

7. Kelompok refrigeran senyawa organik tak jenuh.

Kelompok refrigeran ini mempunyai nomor empat digit, dengan menambahkan angka keempat yang menunjukkan jumlah ikatan rangkap didepan ketiga angka yang sudah dibahas dalam sistem penomoran refrigeran halokarbon.

Gambar 2. 25. Refrigeran R 22

2. 3. 1. Sampel Produk Refrigeran

1. Refrigeran Halocarbon (CFC) [20].

Tabel 2. 2. Jenis-jenis refrigerant halocarbon (CFC).

Refrigeran Titik Jenis Kompresor Temperatur Temperatur

didih

(0C) Penguapan Pengembunan R 11 23,8 Sentrifugal Tinggi Biasa

(Pendinginan udara) (Pendinginan air, udara R 12 -298 Torak, Putar Tinggi-rendah Biasa

(Pembekuan, pendinginan (Pendinginan air, udara

ruangan)

R 13 -814 Torak, Putar Temperatur sangat rendaah Pendinginan biner R 21 8,9 Torak, Putar Tinggi (Pendinginan) Tinggi ( pendinginan

Udara)

R 22 -408 Torak, Putar Tinggi-rendah Biasa (Pendinginan air, (refrigerasi, pendinginan Udara)

R 113 47,6 Sentrifugal Tinggi (Pendinginan) Biasa (Pendinginan air,

udara

R 502 -456 Torak, putar Tinggi-rendah Biasa (Pendinginan air, (refrigerasi, pendinginan Udara

2. 3. 2 Aplikasi Refrigeran.

Tabel 2. 3 Aplikasi Penggunaan refrigerant Halocarbon (CFC) [21].

Refrigeran Penggunaan

R 11 Pendinginan air sentrifugal

R 12 Penyegar udara, Refrigerasi dan pendinginan R 13 Refrigerasi temperatur sangat rendah R 21 Pendingin kabin alat pengangkat

R 113 Pendingin air sentrifugal ukuran kecil R 502 Unit temperatur rendah