2.1. Dasar Teori
2.1.5. Komponen Utama Siklus Kompresi Uap
Adapun bagian-bagian utama dari sistem kompresi utama yaitu: a. Kompresor
Kompresor berfungsi untuk mengalirkan uap refrijeran yang mengandung sejumlah uap panas dari evaporator dan menaikkan tekanan serta temperatur uap
refrigeran menuju ke kondensor. Lubang laluan refrijeran ke dan dari kompresor dikontrol oleh katup masuk (suction valve) dan katup keluar (discharge valve). Gerakan naik turun katup menyebabkan reftijeran dapat masuk melalui saluran masuk (suction). Pada saat torak bergerak ke bawah maka tekanan di dalam silinder jadi berkurang, dengan demikian refrijeran akan dapat mendorong katup mengalirkan reftijeran masuk ke dalam silinder. Pada saat gerak katup ke atas dan katup masuk sudah tertutup lagi tekanan di dalam silinder akan naik sedikit demi sedikit. Akibat dari dorongan torak ke atas, maka uap refrijeran jadi terkompresi sehingga sanggup mendorong katup keluar (discharge valve) mengalirkan refrijeran ke kondenser pada tekanan dan temperatur tinggi.
Kompresor untuk refrijerasi dibagi menjadi 3 grup besar yaitu kompresor torak, kompresor rotary, kompresor sentrifugal.
1. Kompresor torak
Kompresor torak menggunakan prinsip kerja silinder dan piston dalam prosesnya. Pada saat berlangsung langkah hisap piston, gas refrigeran yang bertekanan rendah ditarik masuk melalui katup hisap yang terletak pada piston atau di kepala kompresor. Pada saat langkah buang, piston menekan refrigeran dan mendorongnya keluar melalui katup buang, yang biasanya terletak pada kepala silinder. Contoh kompresor torak pada mesin pendingin dapat dilihat pada mesin kukas, freezer, showcase, chest freezer dan lain - lain.
Gambar 2.6 Kompresor torak
http://.bp.blogspot.com--buWj__sPiwUtT9xU6DpAIAAAAAAAAAHgf-ScIxJmoh0s400Image+2.png
2. Kompresor rotary
Kompresor rotary adalah tipe kompresor positive displaccement yang menghasilkan udara bertekanan tinggi dengan menggunakan 2 helical screw. Contoh kompresor rotary pada mesin – mesin pendingin dapat dilihat pada mesin – mesin AC rumah tangga.
Gambar 2.7 Kompresor rotary http://citrapelanginusantara.blogspot.com 3. Kompresor sentrifugal
Kompresor ini mengkompresikan uap refrijeran dengan aksi sentrifugal.
Impeller (sudu pendorong) berputar cepat menyebabkan uap terhisap masuk ke
dalam lubang dekat poros penggerak dan mengeluarkannya lagi pada kecepatan yang tinggi. Semakin tinggi kecepatan akan mengakibatkan tekanan dan kecepatan uapnya tinggi. Contoh kompresor sentrifugal pada mesin pendingin dapat dilihat pada mesin Water Chiller. Water Chiller adalah mesin pendingin air yang biasa dipergunakan untuk sistem pengkondisian udara sentral pada hotel, mall maupun rumah sakit.
Gambar 2.8 Kompresor jenis sentrifugal
https://indonesian.alibaba.com/product-detail/centrifugal-compressor-machine-for-cooling-and-heating-1465933778.html
b. Kondensor
Kondensor berfungsi untuk mengubah fase refrigeran dari gas menjadi cair serta untuk menurunkan temperatur refrigeran. Kalor yang dilepaskan kondensor dibuang keluar melalui permukaan kondensor dan diambil oleh fluida disekitar kondensor. Kondensor dibagi menjadi 3 jenis:
1. Jenis berpendingin udara (air cooled) 2. Jenis berpendingin air (water cooled) 3. Jenis campuran, (evaporative)
Kondensor yang sering digunakan pada mesin pendingin kulkas, freezer dan showcase adalah kondensor berpendingin udara jenis pipa dengan jari-jari penguat yang terbuat dari besi (Gambar 2.9). Kondensor berpendingin air merupakan kondensor dengan tabung dan memiliki jumlah pipa – pipa pendngin yang banyak di dalamnya dimana air pendingin mengalir di dalam pipa – pipa tersebut (Gambar 2.10). Kondensor berpendingin campuran adalah kondensor dengan kombinasi pendingin udara dan air menggunakan prinsip penolakan panas oleh penguapan air menjadi aliran udara melalui kumparan atau disebut juga sebagai proses kondensasi (Gambar 2.11).
Gambar 2.9 Kondensor berpendingin udara
http://www.edukasielektronika.com/2015/09/pengertian-kulkas-bagian-bagian-kulkas.html
Gambar 2.10 Kondensor berpendingin air
http2.bp.blogspot.com-FovXwpVnHTQVV7YG9YUkZIAAAAAAAAAKoOFiUGnzORkks64018.gif
Gambar 2.11 Kondensor berpendingin campuran
httpsaircooledchiller.files.wordpress.com201503sewa-air-cooled-chiller.pngw=300&h=272
c. Filter
Filter berfungsi sebagai tempat untuk menyaring refrigeran sehingga kotoran-kotoran yang akan masuk ke dalam pipa kapiler dapat tersaring sehingga pipa kapiler yang memiliki diameter sangat kecil tidak mngalami penyumbatan. Filter memiliki bentuk berupa tabung kecil dengan diameter antara 12-15 mm dan panjang 14-15 mm dimana di dalamnya terdapat saringan halus untuk menyaring refrigeran.
Gambar 2.12 Filter
http://pintotokk.blogspot.co.id/ d. Pipa Kapiler
Pipa kapiler diklasifikasikan sebagai alat penurun tekanan. Pada kenyataannya pipa kapiler tidak dapat mengontrol jumlah aliran refrijeran. Pipa kapiler merupakan pipa dengan diameter sangat kecil anatara 0,030-0,085 inci. Pipa kapiler digunakan untuk menurunkan tekanan refrigeran.
Ada beberapa keuntungan memakai pipa kapiler antara lain: 1. Harganya murah dan mudah dicari.
2. Pada saat mulai beroperasi kompresor dapat bekerja lebih ringan. Kerugian memakai pipa kapiler:
1. Pipa kapiler tidak mampu mengatur atau mengkontrol jumlah aliran refrigeran ke dalam evaporator
2. Pipa kapiler tidak dapat menghentikan aliran refrigeran pada saat kompresor tidak bekerja
Gambar 2.13 Pipa kapiler
https://www.aliexpress.com/w/wholesale-refrigeration-copper-coil.html e. Evaporator
Evaporator merupakan tempat mendidihnya refrigeran dari cair menjadi gas. Evaporator yang mendidihkan refrigeran di dalam pipa biasanya disebut evaporator ekspansi langsung (direct expansion evaporators). Evaporator berbentuk pipa yang diberi plat dan dikondisikan sedemikian rupa sehingga dapat menguapkan refrigeran pada tekanan dan temperatur yang tetap. (Gambar 2.14)
Gambar 2.14 Evaporator
https://indonesian.alibaba.com/promotion/promotion_aluminum-fin-evaporator-promotion-list.html
f. Refrigeran
Refrigeran merupakan fluida kerja yang dgunakan dalam mesin pendingin (termasuk mesin pendingin jensah) yang berfungsi unutk mengambil kalor dari
evaporator dan membuangnya ke kondensor. Sifat utama yang harus diperhatikan dalam memilih refrigeran adalah keamanan (safety). Sifat aman yang dipilih adalah tidak, tidak mudah terbakar dan tidak berkontaminasi dengan bahan makanan atau bahan bakar lain apabila sewaktu-waktu terjadi kebocoran, tidak bereaksi dengan logam serta ramah lingkungan.
Refrigeran R-134a adalah refrigeran yang sering digunakan dalam mesin pendingin ( termasuk mesin pendingin jenasah). Refrigeran ini dilambangkan dengan R134a dan memiliki rumus kimia yaitu CH3CHF2F. Titik didih R134a pada temperatur 96,6o C dan memiliki titik beku pada temperatur -26,6o C pada tekanan 20 Psi. Refrigeran ini memiliki kelebihan tidak merusak ozon (ramah lingkungan), tidak mudah terbakar, memiliki tingkat kestabilan yang tinggi, umur hidup yang pendek di atmosfer dan tidak memberikan dampak yang besar terhadap pemanasan global.
Gambar 2.15 Refrigeran R134a
http://www.ebay.com/bhp/r134a-refrigerant