TUGAS AKHIR
No: 704 / TA / FT-USD / TM / September / 2006
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S1
Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin
Yoyakarta 2006
Diajukan Oleh :
DANI FABIAN MARTHENIA NIM : 035214021
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
TUGAS AKHIR
No: 704 / TA / FT-USD / TM / September / 2006
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S1
Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin
Yoyakarta 2006
Diajukan Oleh :
DANI FABIAN MARTHENIA NIM : 035214021
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
Dengan ini penulis menyatakan bahwa Tugas Akhir ini belum pernah ada dan belum pernah diajukan di suatu Perguruan Tinggi manapun. Penulis dapat mempertanggung jawabkan bahwa Tugas Akhir ini merupakan hasil karya penulis yang otentik dan belum pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, Januari 2007
Penulis
Tugas Akhir ini kupersembahkan untuk
Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberkati aku dan keluargaku
Kedua Orang Tua yang selalu menyayangiku
untuk Ato dan Ape
untuk saudara-saudaraku
dan untuk sahabat-sahabatku
Hidup tidaklah untuk mengeluh dan mengaduh
Hidup adalah untuk mengolah hidup
Bekerja membalik tanah,
Memasuki rahasia langit dan samudera.
Serta mencipta dan mengukir dunia.
Kita menyandang tugas
Karena tugas adalah tugas,
Bukan demi sorga atau neraka.
Tetapi demi kehormatan seorang manusia.
(sajak-sajak sepatu tua, Rendra)
Syukur dan sembah kepada Tuhan Yesus Kristus, karena berkat pertolongan dan kekuatan-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir.
Tugas Akhir ini merupakan salah satu mata kuliah yang wajib ditempuh setiap Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Tugas Akhir ini merupakan sarana penuangan pengetahuan yang telah diterima penulis dari perkuliahan awal semester hingga akhir semester.
Tugas Akhir ini membahas mengenai perancangan, pemilihan alat, dan perhitungan beban pendinginan dari Studio 21 yang akan digunakan dalam perancangan sistem pengkondisian udara di Studio 21 yang terletak di gedung Plaza Ambarrukmo Yogyakarta.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih atas segala bantuan, saran, dan fasilitas yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ir. Gregorius Heliarko, SJ, S.S., B.ST., M.A., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma
2. Bapak Ir. PK. Purwadi, M.T. selaku Dosen Pembimbing dalam menyelesaikan Tugas Akhir
3. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma
5. Management Studio 21 yang telah mengijinkan penulis mengambil data di Studio 21. Khususnya pada Pak Erry dan Pak Ilham.
6. Papih, Mamih, Ato, Ape, Ci Dian, Ci Dina, dan Anton yang selalu memberikan dorongan dan semangat dalam mengerjakan Tugas Akhir 7. Seluruh rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2003, khususnya
Yohanes (apek), Endro, Yosafat, Suliongto (iyong), Yandy, Purnomo, Fo Sin yang telah memberikan dorongan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir
Juga kepada seluruh rekan-rekan yang secara langsung maupun tidak langsung membantu saya selama perkuliahan di kampus hijau Universitas Sanata Dharma. Penulis sungguh bangga bisa diterima dan menimba ilmu dengan baik di kampus ini. Penulis juga memohon maaf apabila ada nama yang tidak tersebutkan.
Usaha yang penulis lakukan sudah semaksimal mungkin, namun penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis mohon maaf atas segala kekurangan dan kesalahan yang terdapat dalam penulisan ini. Saran dan kritik yang membangun dari pembaca sangat penulis harapkan demi perbaikan dikemudian hari.
Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini memberikan manfaat bagi pembaca.
Penulis
System condition of air are treatment process to air to arrange temperature, dampness, hygiene, and air distribution at a time utilize to reach balmy condition which required. An system of air condition of air is usually used for the requirement of freshment and for requirement an industry. Election an system of air condition have to precisely pursuant to its usefulness, so that the overall of used system and institution unit of air condition of which used can give result of maximal.
System of air condition of air basically there are four important treatment to refrigeran, that is compression, condensation, degradation of pressure, and evaporation. In evaporator happened absorbtion of heat of room to condition, while in condenser, that heat is thrown to environment. Level of accepted by refrigeration burden is evaporator come from two burden type of heat, that is burden of sensible heat, and burden of latent heat. Level of burden of this heat can be calculated pursuant to different temperature, difference of dampness of air, also other factors which influence
Sistem pengkondisian udara merupakan suatu sistem perlakuan terhadap udara untuk mengatur suhu, kelembaban, kebersihan, dan pendistribusiannya secara serentak guna mencapai kondisi nyaman yang dibutuhkan. Suatu sistem pengkondisian udara biasanya digunakan untuk kebutuhan kenyamanan dan untuk kebutuhan suatu industri. Pemilihan suatu sistem pengkondisian udara harus tepat berdasarkan kegunaannya, sehingga keseluruhan sistem yang digunakan dan unit instansi pengkondisian yang digunakan bisa memberikan hasil yang maksimal.
Sistem pengkondisian udara pada dasarnya terdapat empat perlakuan penting terhadap refrigeran, yaitu pemampatan, pengembunan, penurunan tekanan, dan penguapan. Di evaporator terjadi penyerapan kalor dari ruangan yang akan di kondisikan, sedangkan di kondenser, kalor itu dibuang ke lingkungan. Besarnya beban pendinginan yang diterima evaporator berasal dari dua jenis beban kalor, yaitu beban kalor sensibel, dan beban kalor laten. Besarnya beban kalor ini dapat dihitung berdasarkan perbedaan temperatur, perbedaan kelembaban udara, juga faktor-faktor lain yang mempengaruhi.
Pada perancangan suatu sistem pengkondisian udara harus terlebih dahulu dihitung total beban pendingnan, setelah itu dapat dipilih dan di pasang kapasitas mesin pendiginan yang sesuai dengan ruangan yang akan dikondisikan.
HALAMAN JUDUL ...………...………i
HALAMAN JUDUL BAHASA INGGRIS...ii
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING...iii
HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI DAN DEKAN...iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA...v
HALAMAN PERSEMBAHAN………...…...………...….vi
MOTO...vii
KATA PENGANTAR...viii
ABSTRACT...x
INTISARI...xi
DAFTAR ISI...xii
DAFTAR TABEL...xvi
DAFTAR GAMBAR...xvii
BAB I PENDAHULUAN...1
I.1. Pengantar Sistem Air Conditioning……….………...1
I.2. Batasan Masalah..………....………..3
I.3. Asumsi...3
I.4. Tujuan Perancangan...4
I.5. Manfaat Perancangan...4
II.2. Sistem Kerja dan Siklus Refrigerasi Kompresi Uap Dalam Sistem
Pengkondisian Udara...7
II.3. Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara...8
II.4. Aplikasi Sistem Pengkondisian Udara...18
II.5. Macam-Macam Sistem Pengkondisian Udara...20
II.6. Pengertian Water Chiller Dalam Pengkondisian Udara...26
II.7. Aplikasi Penggunaan Pengkondisian Udara...27
II.8. Jenis-Jenis Instalasi Pengkondisian Udara...29
II.9. Komponen Utama Pada Mesin Refrigerasi...34
II.10. Alat-Alat Pendukung Lain...46
BAB III PERHITUNGAN BEBAN PENDINGINAN...63
III.1. Kondisi Umum bangunan...65
II.2. Perhitungan Beban Pendinginan...72
III.2.1. Perhitungan Perpindahan Kalor Melalui Tembok Dan Atap...72
III.2.2. Perhitungan Perpindahan Kalor melalui lantai, kaca, langit- langit, partisi dan infiltrasi...76
III.2.3. Perhitungan Beban Kalor Karena Adanya Sumber Kalor di Dalam Ruangan...80
IV.2.1. Diagram Mollier untuk R-22...108
IV.2.2. Diagram Mollier untuk HFC-134a...113
IV.2.3. Diagram Mollier untuk Karbon dioksida (CO2) R-744...117
IV.3. Pemilihan Komponen Utama...121
IV.3.1. Refrigeran...121
IV.3.2. Kompresor...122
IV.3.3. Evaporator...126
IV.3.3.1.Perhitungan Perancangan Evaporator...129
IV.3.4. Kondenser...135
IV.3.4.1. Pemilihan Kondenser...135
IV.3.4.2 Perancangan Kondenser...136
IV.3.5. Katup Ekspansi...142
IV.3.5.1.Pemilihan Katup ekspansi...142
IV.3.5.2. Perancangan Katup Ekspansi...145
BAB V PEMILIHAN KOMPONEN PENDUKUNG...148
V.1. Menara Pendingin………….………....148
V.2. Pompa dan Perpipaan...151
V.3. Perancangan Blower/Fan Evaporator...163
V.4. Perancangan saluran udara (ducting)...165
VI.1. Operasianal Water Chiller...174
VI.1.1 Petunjuk Pengoperasian Menjalankan Water Chiller...174
VI.1.2. Petunjuk Pengoperasian Mematikan Water Chiller...175
VI.1.3. Sistem Kontrol...176
VI.2. Pemeliharaan dan Perawatan Unit Water Chiller...179
BAB VII KESIMPULAN...183
DAFTAR PUSTAKA...187
LAMPIRAN...188
Tabel 2.1. Temperatur pengembunan dan tekanan pengembunan beberapa
Refrigerant……….9 Tabel 2.2. Temperatur penguapan dan tekanan penguapan dari beberapa
Refrigeran...11 Tabel 2.3. Kondisi temperatur dan kelembaban untuk penyegaran udara
industri...20 Tabel 3.1. Dimensi Bangunan Studio 21...67 Tabel 3.2. Luas Bangunan yang bersebelahan dengan ruangan yang di kondisikan...74 Tabel 3.3 Besar Heat Gain (Beban Kalor) dari masing-masing
tembok...74 Tabel 3.4. Data - data dari Studio 21, Gedung Plaza Ambarrukmo
Yogyakarta...79 Tabel 3.5. Tabel Hasil Perhitungan...94 Tabel 5.1. Ukuran ducting...171
Gambar 2.1. Siklus refrigerasi………..7
Gambar 2.2 (a). Keterangan tentang diagram Mollier...12
(b). Garis Isobar dan garis isoentalpi ...13
(c). Garis Isotermal dan garis isovolume spesifik...13
(d). Garis iso kering...13
(e). Garis isentropis...13
Gambar 2.3. Diagram mollier dan siklus refrigerasi...15
Gambar 2.4. Sistem Udara penuh...21
Gambar 2.5. Damper, pengatur kapasitas udara...22
Gambar 2.6. Sistem air-udara...23
Gambar 2.7. Sistem air-penuh...24
Gambar 2.8. Sistem udara tunggal, jenis window...25
Gambar 2.9. Mesin Water Chiller...27
Gambar 2.10. Air Handling Unit (AHU)...30
Gambar 2.11. Fan Coil Unit (FCU)...31
Gambar 2.12. Unit induksi...32
Gambar 2.13. Unit pengkondisian udara jenis paket...33
Gambar 2.14. Jenis lantai, Jenis langit-langit, dan jenis window...34
Gambar 2.15. Sebuah kompresor torak 16 silinder untuk amoniak...35
Gambar 2.18. Pompa Sentrifugal air ke kondenser, pada Plaza Ambarrukmo…..47
Gambar 2.19. Skema kerja menara pendingin...49
Gambar 2.20. (a). Contoh Menara pendingin jenis aliran berlawanan…………..49
Gambar 2.20. (b). Contoh menara pendingin jenis aliran melintang……….50
Gambar 2.21. Gate valve pada gedung Plaza Ambarrukmo Yogyakarta………...60
Gambar 2.22. Pressure Gauge………61
Gambar 3.1. Denah Studio 21………66
Gambar 4.1. Hubungan antara AHU – Mesin Pendingin – Menara Pendingin………107
Gambar 4.2 Diagram Mollier Untuk R-22………...112
Gambar 4.3. Diagram Mollier untuk Refrigeran HFC-14a...116
Gambar 4.4. Diagram Mollier untuk refrigeran CO2 (R-744)...120
Gambar 4.5. Evaporator dengan arah aliran berlawanan 1-1 pass...127
Gambar 4.6. Susunan pipa...128
Gambar 4.7 Penampang kondenser pipa tembaga...137
Gambar 4.7. Katup Ekspansi tekanan konstan...143
Gambar 4.8. Skema katup ekspansi termostatik...144
Gambar 5.1. Pompa Sentrifugal untuk Air Dingin menuju AHU...158
Gambar 5.2. Contoh ducting pada gedung Kantor Dirjen Pajak, Yogyakarta...166
Gambar 5.3. Skema suply ducting yang melayani lobby...167
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Pengantar Sistem Air Conditioning
Sistem pengkondisian udara atau yang lebih dikenal sebagai air conditioning (AC) merupakan suatu cara untuk mengatur udara yang biasa kita gunakan untuk beraktifitas atau yang ada di sekitar kita, sehingga udara yang digunakan memberikan kenyamanan dan keuntungan dalam beraktifitas.
Terdapat berbagai macam instalasi dan sistem untuk mengkondisikan udara, tetapi umumnya instalasi pengkondisian udara digunakan untuk mengatur suhu udara, kebersihan udara, kelembaban udara, bau, dan kesegaran udara.
Instalasi pendinginan udara pertama kali ditemukan dan dipatenkan oleh Joseph Mc Creaty, seorang berkebangsaan Amerika pada tahun 1897. Pada saat itu Instalasi tersebut dinamakan mesin pencuci udara (air washer), yaitu sistem dengan menggunakan percikan air. Sedangkan Instalasi pengatur temperatur dan kelembaban udara ditemukan oleh Dr Willis Haviland dari Amerika Serikat pada tahun 1906, pada waktu itu beliau berhasil menyegarkan udara dari sebuah percetakan dengan menggunakan sistem pencuci udara. Dalam hal itu beliau mendinginkan dan menjenuhkan udara sampai mencapai titik embunnya.
udara sampai saat ini. Komponen utama dari sistem refrigerasi adalah kompresor, kondenser, katup ekspansi dan evaporator. Dalam hal tersebut kompresor berfungsi mengalirkan dan menaikan tekanan gas refrigeran, yang selanjutnya dicairkan di dalam kondenser. Dari kondenser refrigeran cair diuapkan dengan cara menyemprotkannya melalui katup ekspansi ke dalam evaporator yang bertekanan rendah. Refrigeran yang menguap di dalam evaporator menyerap kalor yang ada di udara sekitarnya, sehingga udara yang terserap kalornya akan terasa dingin.
Sistem pengkondisian udara dibagi ke dalam beberapa golongan, antara lain:
1. Sistem udara penuh
Sistem udara penuh diperlukan untuk mengkondisikan gedung-gedung atau ruangan yang luas. Seperti aula, auditorium, super-market, gedung pertunjukan dan bioskop.
2. Sistem air udara
Sistem air udara digunakan untuk mengkondisikan tempat yang besar, tetapi terdapat counter-counter di dalamnya. Contohnya Studio dan Plaza. 3. Sistem Air-penuh
Sistem ini digunakan pada gedung yang tidak terlalu besar, seperti toko, ruang pertemuan.
4. Sistem udara tunggal
I.2. Batasan Masalah
Perancangan yang penulis lakukan dalam tulisan ini adalah perancangan sistem pengkondisian udara untuk Studio 21 yang terletak di Plaza Ambarrukmo, jalan Laksda Adisucipto Yogyakarta. Untuk menghemat biaya perawatan dan penghematan dikemudian hari, maka penulis memilih perancangan alat pengkondisian udara dengan menggunakan pendingin air (water chiller), disamping itu, untuk penghematan karena beban kalor dari dalam dan dari luar ruangan, maka penulis merancang pengkondisian udara pada Studio 21 dengan sistem air penuh, unit koil-kipas udara; karena dengan sistem tersebut udara primer akan dicampur dengan udara sekunder sehingga beban kalor tidak terlalu besar.
I.3. Asumsi
Mempertimbangkan skema ruang dan lokasi Studio 21 di gedung Plaza Ambarrukmo Yogyakarta, maka penulis menetapkan beberapa batasan dalam perhitungan dan perancangan, antara lain:
b. Kelembaban udara di dalam lokasi Studio 21 sama dengan kelembaban udara di luar lokasi Studio 21
c. Perancangan dilakukan pada bulan Agustus, dengan cuaca cerah.
d. Perancangan dilakukan pada jam 2 siang dan pada pengunjung terbanyak.
I.4. Tujuan Perancangan
Tujuan dari perancangan alat pengkondisian udara yang penulis lakukan pada Studio 21 adalah:
a. Memahami perbedaan dan pengaruh dari setiap benda/alat yang ada dalam ruangan yang dikondisikan.
b. Memahami dan dapat menghitung besar beban pendinginan yang harus di terima mesin pendingin.
c. Memahami cara kerja dan dapat memilih masing-masing komponen utama dari mesin pendingin.
d. Memahami cara kerja dan dapat memilih komponen pendukung pada sistem pengkondisian udara.
I.5. Manfaat Perancangan
I.6. Langkah-langkah Perancangan a. Menghitung beban pendinginan
a.1. Beban kalor Sensibel a.2. Beban kalor Laten b. Merancang mesin pendingin
b.1. Perancangan Kompresor b.2. Perancangan Kondenser b.3. Perancangan Evaporator b.4. Perancangan Katup Ekspansi c. Perancangan sistem Hidronik
c.1. Pemilihan Sistem perpipaan c.2. Perancangan Pompa Air d. Perancangan sistem ducting
BAB II DASAR TEORI
II.1 Definisi Sistem Penyegaran Udara
Suhu udara yang panas, lembab, bau dan miskin oksigen sering kali membuat manusia merasa kurang nyaman melakukan berbagai aktifitas. Udara yang kurang nyaman dapat menyebabkan lingkungan kerja yang tidak nyaman, istriahat tidak maksimal, pikiran tidak segar, dan tubuh yang mudah lelah serta tidak fit. Melihat kebutuhan manusia akan udara yang segar dan terjaga, maka diciptakanlah suatu sistem Penyegaran udara atau Air conditioning system untuk menghasilkan udara dengan suhu yang terjaga, kaya akan oksigen, serta bersih.
II.2 Sistem Kerja Dan Siklus Refrigerasi Kompresi Uap Dalam Sistem Pengkondisian Udara
Untuk menghasilkan udara yang terkondisi dengan baik, dibutuhkan suatu cara (perlakuan) dan suatu alat yang akan membuat udara akan terkondisikan dengan baik. Cara yang digunakan dalam sistem refrigerasi adalah dengan memanfaatkan sifat-sifat dari suatu cairan refrigeran dan dari hukum perpindahan kalor. Pemanfaatan dari sifat-sifat cairan refrigeran dan dari hukum perpindahan kalor akan mudah dijelaskan dengan siklus refrigerasi.
Pada siklus refrigerasi terdapat empat proses penting yaitu pemampatan, pengembunan, penurunan tekanan dan penguapan. Seperti pada diagram di bawah ini (Gambar 2.1), maka akan dijelaskan masing-masing dari proses tersebut.
Gambar 2.1. Siklus refrigerasi EVAPORATOR
KONDENSOR
KOMPRESOR
pemampatan
EKSPANSI
pengembunan
penguapan Penurunan
1. Pemampatan (kompresi)
Alat yang digunakan dalam proses ini adalah kompresor. Kompresor menghisap uap refrigeran dari ruang penampung uap. Di dalam ruang tersebut tekanannya diusahakan supaya tetap rendah, hal tersebut supaya refrigeran selalu berada dalam keadaan uap dan bertemperatur rendah. Dalam kompresor tekanan refrigeran dinaikan sehingga memudahkan pencairannya kembali. Energi yang dibutuhkan untuk kompresi diberikan oleh motor listrik yang menggerakan kompresor. Jadi dalam proses kompresi energi diberikan kepada uap refrigeran.
Saat uap refrigeran diisap masuk ke dalam kompresor, temperatur refrigeran masih rendah; tetapi selama proses kompresi berlangsung, temperaturnya naik. Jumlah refrigeran yang bersirkulasi dalam siklus refrigerasi tergantung pada jumlah uap yang diisap masuk ke dalam kompresor (seluruh refrigeran yang ada dalam mesin refrigerasi melewati kompresor).
2. Pengembunan (kondensasi)
menyerap panas dari refrigeran, maka fluida pendingin akan menjadi panas ketika keluar dari kondensor.
Selama refrigeran mengalami perubahan dari fasa uap ke fasa cair, dimana terdapat campuran refrigeran dalam fasa uap dan cair, tekanan pengembunan dan temperatur pengembunannya konstan. Oleh karena itu temperatur refrigeran dapat dicari dengan mengukur tekanannya, Tabel 2.1 menunjukan hubungan antara temperatur pengembunan (kondensasi) dan tekanan pengembunan (kondensasi).
Tabel 2.1.Temperatur pengembunan dan tekanan pengembunan beberapa refrigeran
(Sumber : Heizo Saito dan Wiranto Arismunandar, “penyegaran udara”, 2005.)
Kalor yang dikeluarkan dari kondensor adalah besarnya kalor yang diperoleh dari udara yang mengalir melalui evaporator (kapasitas pendinginan), dan kerja (energi) yang diberikan oleh kompresor kepada fluida kerja. Dalam hal penyegaran udara, jumlah kalor tersebut kira-kira sama dengan 1,2 kali kapasitas pendinginannya.
temperatur refrigeran cair biasanya 2-3°C lebih rendah daripada temperatur refrigeran cair jenuh pada tekanan kondensasinya. Temperatur tersebut menyatakan besarnya derajat pendinginan lanjut (degree of subcooling).
3. Ekspansi (menurunkan tekanan)
Untuk menurunkan tekanan dari refrigeran cair (tekanan tinggi) yang dicairkan di dalam kondensor, supaya dapat mudah menguap, maka dipergunakan alat yang dinamakan katup ekspansi atau pipa kapiler.
Setiap alat tersebut terakhir dirancang untuk menurunkan tekanan tertentu. Katup ekspansi yang biasa dipergunakan adalah katup ekspansi termostatik yang dapat mengatur laju aliran refrigeran, yaitu agar derajat super panas uap refrigeran di dalam evaporator dapat diusahakan konstan. Dalam penyegar udara yang kecil, dipergunakan pipa kapilar sebagai pengganti katup ekspansi. Diameter dalam dan panjang dari pipa kapilar ditentukan berdasarkan besarnya perbedaan tekanan yang diinginkan, antara bagian yang bertekanan tinggi dan bertekanan rendah, dan jumlah refrigeran yang bersirkulasi.
Cairan refrigeran mengalir ke dalam evaporator, tekanannya turun dan menerima kalor penguapan dari udara, sehingga menguap secara berangsur-angsur. Selanjutnya, proses siklus di atas terjadi berulang-ulang.
4. Penguapan
tersebut refrigeran akan menguap dan menyerap kalor dari udara ruangan yang dialirkan (untuk water chiller, yang di dinginkan adalah air yang di distribusikan ke AHU) melalui permukaan evaporator. Apabila udara didinginkan (di bawah titik embun), maka air yang ada dalam udara akan mengembun pada permukaan evaporator, kemudian ditampung dan dialirkan keluar. Jadi cairan refrigeran diuapkan secara berangsur-angsur karena menerima kalor sebanyak kalor laten penguapan, selama mengalir di dalam setiap pipa dari koil evaporator. Selama proses penguapan itu, di dalam pipa akan terdapat campuran refrigeran dalam fasa cair dan gas. Dalam keadaan tersebut, tekanan (tekanan penguapan) dan temperaturnya (temperatur penguapan) adalah konstan. Oleh karena itu temperatur refrigeran dapat dicari dengan mengukur tekanan refrigeran di dalam evaporator. Tabel 2.2 menunjukan hubungan antara temperatur penguapan dan tekanan penguapan. Uap refrigeran (uap jenuh kering) yang terjadi karena penguapan sempurna di dalam pipa, dikumpulkan di dalam sebuah penampung (header). Selanjutnya, uap tersebut diisap oleh kompresor.
Tabel 2.2.Temperatur penguapan dan tekanan penguapan dari beberapa refrigeran
Pada setiap siklus refrigerasi seperti yang telah dijelaskan di atas, selalu terdapat perubahan fasa dari refrigeran yang digunakan. Perubahan fasa selalu menandakan adanya perubahan temperatur dan tekanan. Maka dari diagram mollier (diagram tekanan-entalphi) bisa memperjelas pemahaman mengenai perubahan fasa tersebut.
Diagram mollier menunjukan karakteristik dari gas refrigeran, sehingga dapat menyatakan hubungan antara tekanan (P) pada ordinat dan entalpi (i) pada absis dari siklus refrigerasi. Diagram tersebut juga dinamai diagram tekanan-entalpi atau diagram P-i.
Seperti terlukis pada Gambar 2.2 (a), diagram mollier dibagi menjadi tiga bagian untuk membedakan tingkat keadaan cairan super dingin (sub-cooled), uap basah dan uap super panas (superheated vapor), oleh garis cair jenuh dan garis uap jenuh. Pada Gambar 2.2 (b) sampai Gambar 2.2 (c), dilukiskan garis-garis yang menghubungkan titik-titik yang sama tekanan, entalpi, temperatur, volume spesifik, derajat kekeringan dan entropi.
Gambar 2.2. (b) Gambar 2.2 (c)
Gambar 2.2 (d) Gambar 2.2 (e) (b). Garis Isobar dan garis isoentalpi
(c). Garis Isotermal dan garis isovolume spesifik (d). Garis iso kering
(e) garis isentropis
(Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
Berikut pengertian dari masing-masing istilah yang digunakan : (1). Garis cair jenuh
menguap dinyatakan terjadi pada garis tersebut. Daerah cairan super dingin yang temperaturnya lebih rendah daripada cairan jenuh terletak di bagian sebelah kiri garis cairan jenuh. Daerah uap basah, yang terdiri dari campuran fasa cair jenuh menyatakan adanya hubungan antara temperatur jenuh dan tekanan yang bersangkutan.
(2). Garis uap jenuh
Garis uap jenuh adalah bagian kanan dari garis lengkung. Garis uap jenuh dan garis cair jenuh bertemu pada titik kritis. Refrigeran pada garis uap jenuh ada pada tingkat keadaan uap jenuh kering. Daerah uap super panas yang temperaturnya lebih tinggi daripada uap jenuh ada di sebelah kanan dari garis uap jenuh. Jadi, daerah uap basah adalah di antara garis uap jenuh dan garis cair jenuh. (3). Tekanan (P, kg/cm2abs)
Tekanan dinyatakan pada ordinat yang berskala logaritma. Garis isobar menghubungkan titik-titik keadaan yang bertekanan sama, yaitu garis horizontal. Tekanan dinyatakan dalam tekanan absolut.
(4). Entalpi (i, kcal/kg)
Entalpi dinyatakan dalam absis, oleh karena itu garis isoentalpi adalah garis vertikal.
(5). Temperatur (t, oC)
bersangkutan. Di dalam daerah super panas, garis-garis isothermal itu agak melengkung menuju arah kanan bawah.
(6). Volume spesifik (v, m3/kg)
Garis iso-volume spesifik menghubungkan titik-titik keadaan dengan volume spesifik sama. Arahnya sedikit miring ke kanan atas.
(7). Derajat kekeringan (x)
Garis-garis iso-derajat kekeringan merupakan garis bagi dari garis-garis datar antara garis-garis cair jenuh dan garis-garis uap jenuh. Pada garis-garis iso-derajat. (8). Entropi (s, kcal/kgoK)
Garis entropi yang menghubungkan titik-titik keadaan dengan entropi yang sama merupakan garis miring dari kiri bawah ke kanan atas. Besarnya entropi yang bersangkutan dinyatakan dengan angka pada garis tersebut.
Gambar 2.3 menggambarkan diagram mollier yang sama, tetapi disini digambarkan secara terpisah untuk memudahkan penjelasannya.
II.3 Faktor Pertimbangan Dalam Pemilihan Sistem Penyegaran Udara.
Tujuan dari penyegaran udara adalah supaya temperatur, kelembaban, kebersihan, dan distribusi udara dalam ruangan dapat dipertahankan pada tingkat keadaan yang diinginkan. Untuk mencapai hal tersebut, dapat dirancang dan digunakan beberapa macam sistem pendinginan, pemanasan, dan ventilasi yang sesuai. Maka dalam proses pemilihan sistem penyegaran udara, pemakai dan perancang haruslah bersepakat supaya tingkat keadaan dan persyaratan yang ditetapkan dapat dipenuhi dengan sebaik-baiknya.
Beberapa faktor pertimbangan pemilihan sistem penyegaran udara meliputi:
1. Faktor Kenyamanan
Kenyamanan dalam ruangan pada umumnya ditentukan oleh beberapa parameter tersebut dibawah ini:
a) Temperatur bola kering dan temperatur bola basah dari udara b) Temperatur radiasi rata-rata
c) Aliran udara d) Kebersihan udara e) Bau
f) Kualitas ventilasi g) Tingkat kebisingan
bahwa perbedaan atau kecepatan perubahan temperatur yang terjadi besar pengaruhnya terhadap kenyamanan bagi orang yang ada di dalam ruangan. 2. Faktor Ekonomi
Dalam proses pemasangan, operasi dan perawatan, serta sistem pengaturan yang akan digunakan, haruslah diperhitungkan pula segi-segi ekonominya. Oleh karena itu dalam perencanaan dan perancangan sistem penyegaran udara, harus dipertimbangakan faktor ekonomi dibawah ini.
a) Biaya awal.
Biaya awal tergantung pada investasi yang akan menjadi beban pembeli dan menjadi faktor penentu dalam pemilihan sistem penyegaran udara.
b) Biaya operasi dan perawatan.
Biaya operasi dan perawatan termasuk biaya tetap, seperti depresiasi peralatan, pengembalian investasi dan bunga, ditambah biaya tak tetap seperti biaya listrik dan bahan bakar, biaya perawatan, biaya reparasi, dan biaya personil. Maka sistem penyegaran udara yang terbaik adalah yang dapat beroperasi dengan biaya yang serendah-rendahnya.
3. Beberapa faktor operasi dan perawatan
Tentu saja sistem penyagaran udara yang disukai adalah sistem yang mudah dipahami konstruksinya dan cara menjalankannya. Beberapa faktor pertimbangan operasi dan perawatan meliputi :
b) Tahan lama
c) Mudah direparasi apabila ada kerusakan d) Lokasi penempatan mudah dicapai e) Mudah perawatannya
f) Dapat melayani perubahan kondisi operasi g) Efisiensi tinggi
II.4 Aplikasi Sistem Pengkondisian Udara
Alat pengkondisian udara yang ada sampai saat ini tentu saja berkembang karena ada banyak kebutuhan manusia terhadap alat pengkondisian udara. Pada dasarnya kebutuhan manusia akan kenyamanan dalam beraktifitas sangatlah banyak, akan tetapi kebutuhan manusia akan alat pengkondisian udara dikelompokan menjadi dua tujuan, yaitu:
1. Penyegaran udara untuk kenyamanan
2. Penyegaran udara untuk Industri
Menyegarkan udara dari ruangan karena diperlukan oleh proses industri, bahan, peralatan atau barang yang ada di dalam suatu industri. Hal ini dilakukan agar proses dalam suatu industri berjalan tanpa gangguan yang disebabkan oleh kondisi udara yang kurang menguntungkan. Gangguan yang akan timbul jika udara dalam ruangan industri tidak dikondisikan contohnya mesin cepat panas sehingga performa mesin tidak optimal, bahan untuk proses produksi rusak karena kelembaban atau temperatur udara yang tidak mendukung, proses reaksi kimiawi berjalan tidak semestinya karena temperatur dan kelembaban udara tidak mendukung, barang hasil produksi dalam proses penyimpanan rusak karena kondisi udara yang tidak mendukung.
Tabel 2.3. Kondisi temperatur dan kelembaban untuk penyegaran udara industri
(Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
II.5 Macam-Macam Sistem Pengkondisian Udara
1. Sistem udara penuh
Udara luar / udara primer dikondisikan pada instalasi yang terletak di luar gedung/ruangan, setelah itu udara primer hasil pengkondisian di distribusikan melalui saluran-saluran udara ke tiap-tiap ruangan; sehingga udara dalam ruangan menjadi terkondisikan oleh udara tersebut. Jadi dapat dikatakan bahwa kondisi ruangan sepenuhnya diatur oleh udara primer yang telah dikondisikan. Lihat Gambar 2.4.
Untuk mengatur suhu dan kelembaban yang diinginkan ada dua cara, yaitu dengan mengatur aliran refrigerant tanpa mengubah aliran udara (sistem volume konstan-temperatur variabel); dan dengan cara mengatur besar aliran udara dengan memasang damper (lihat Gambar 2.5) tanpa mengubah aliran refrigeran (sistem volume variabel-temperatur konstan).
Gambar 2.4. Sistem Udara penuh
Gambar 2.5. Damper, pengatur kapasitas udara
(Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
Sistem udara penuh biasanya digunakan untuk ruangan-ruangan yang luas, seperti aula, auditorium, super-market, gedung pertunjukan dan bioskop. Pendingin dari sistem ini adalah refrigeran.
Keuntungan dari sistem ini adalah perancangan ,pemasangan, pemakaian dan perawatannya sederhana, selain itu biaya awalnya relatif murah. Sedangkan kekurangannya adalah kesulitan mengatur temperatur dan kelembaban yang berbeda di setiap ruangan, juga penempatannya yang memakan tempat. Contoh dari Sistem ini adalah AC Central.
2. Sistem air-udara
dikeringkan atau udara luar yang telah dipanaskan dan dilembabkan dialirkan dari mesin pengkondisian /unit penyegar udara primer ke ruangan yang akan dikondisikan. Jadi pada sistem ini terdapat dua mesin pengkondisian, satu terdapat di luar ruangan sebagai pendingin udara primer, dan yang lainya terdapat dalam ruangan sebagai pendingin udara sekunder.
Gambar 2.6. Sistem air-udara (A). Dengan unit induksi
(B). Dengan unit koil kipas-udara
(Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
yang digunakan untuk menempatkan saluran udara relatif kecil, sehingga tidak memakan banyak tempat. Disamping itu, sistem ini sangat hemat karena apabila tidak dibutuhkan maka mesin untuk pendingin udara sekunder bisa dimatikan. Contoh dari sistem ini adalah AHU (Air Handling Unit) dan FCU (Fan Coil Unit)
3. Sistem air-penuh
Pada sistem ini, alat pengkondisian udara diletakan di dalam ruangan yang akan dikondisikan, dalam alat ini tedapat koil udara, kipas udara dan pemanas. Udara ruangan yang akan dikondisikan dilewatkan pada koil-koil yang terdapat pada sistem instalasi, kemudian udara yang telah terkondisikan ditiupkan ke ruangan (berbeda dengan sistem air-udara yang menggunakan udara primer/udara luar). Sedangkan udara primer dimasukan melalui celah pintu, jendela, ventilasi dengan saluran terpisah dari instalasi dan tidak dikondisikan terlebih dahulu, tetapi pada kasus lain, udara primer bisa dilewatkan melalui alat pengkondisian. Lihat Gambar 2.7.
Gambar 2.7. Sistem air-penuh
Keuntungan dari sistem ini adalah harga awalnya murah, sedangkan kekurangan dari sistem ini adalah kesulitan pengaturan ventilasi dan pengaturan kelembaban. Contoh sistem ini adalah AC jenis paket yang ditambahkan saluran udara primer, AHU (Air Handling Unit), FCU ( Fan Coil Unit).
4. Sistem penyegar udara tunggal
Sistem ini terdiri dari kipas udara, koil udara pendingin dan mesin refrigerasi yang berada pada satu kotak, dengan terminal pipa air pendingin dan daya listrik dibagian luarnya. Dengan demikian, kerja mesin hanya akan tergantung dari pemasukan air dan daya listrik. Udara ruangan yang akan dikondisikan dilewatkan pada instalasi, kemudian ditiupkan kembali ke ruangan. Sedangkan udara primer dimasukan melalui celah pintu, jendela, ventilasi dengan saluran terpisah dari instalasi dan tidak dikondisikan terlebih dahulu, tetapi pada kasus lain, udara primer bisa dilewatkan melalui alat pengkondisian. Pada sistem ini umumnya pendinginan menggunakan refrigeran. Contoh dari sistem ini adalah AC jenis window, jenis lantai, jenis atap, dan jenis paket. Lihat Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Sistem udara tunggal, jenis window
II.6 Pengertian Water Chiller Dalam Pengkondisian Udara
Water chiller atau biasa disebut air pendingin adalah salah satu alat pendingin ruangan / gedung dengan kapasitas sangat besar. Water chiller merupakan suatu sebutan bagi alat pendingin ruangan dengan refrigeran sekunder berupa air dingin. Untuk penghematan dan effektifitas kerja mesin pendingin, maka dalam perencanaan sistem pendingin mall dan gedung-gedung besar lainnya, perencana biasanya menjatuhkan pilihan pada water chiller sebagai pendingin ruangan.
Water chiller dianggap hemat karena dalam penggunaan untuk suatu mall atau gedung besar, hanya diperlukan satu sampai dengan tiga mesin pendingin saja dan dianggap efektif karena apabila mesin pendingin dihidupkan, udara dingin bisa didapatkan di seluruh ruangan gedung.
Sistem kerja water chiller pada dasarnya tidak berbeda dengan sistem kerja mesin pendingin lainnya, yang berbeda hanya pada penggunaan refrigeran sekunder untuk mendinginkan koil udara pada instalasi pendingin yang bekerja di setiap ruangan pada gedung.
Gambar 2.9. Mesin Water Chiller
(Sumber : Water Chiller Plaza Ambarrukmo, Yogyakarta.)
(Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
Instalasi pendingin yang biasa digunakan sebagai pendukung kerja water chiller adalah Air Handling Unit (AHU) dan Fan Coil Unit (FCU).
II.7 Aplikasi Penggunaan Pengkondisian Udara
a. Gedung Kantor
Pengkondisian udara pada gedung kantor diperlukan untuk memberikan kenyamanan lingkungan kerja bagi para karyawan, agar efisiensi kerja dapat ditingkatkan.
b. Hotel
Pengkondisian udara pada Hotel sangat penting, karena selain untuk memberikan kenyamana pada tamu hotel, pengkondisian udara sangat penting untuk meningkatkan pelayanan pada tamu hotel.
c. Rumah sakit
Kondisi udara di rumah sakit harus dijaga agar tetap bersih untuk mencegah penyebaran dan berkembangnya bakteria patogenik. Oleh karena itu pendistribusian udara harus dijaga agar tidak terjadi pencampuran udara yang mengandung kuman penyakit.
Penyegaran udara pun sangat penting untuk rumah sakit, bukan saja memberikan ketenangan dan mengurangi penderitaan pasien, tetapi juga untuk memberikan kesegaran kerja bagi para dokter dan perawat, agar dapat melakukan tugasnya dengan sebaik-baiknya lebih teliti dan efisien. d. Pertokoan
e. Gedung Bioskop, Cinema, gedung pertunjukan
Disamping pencahayaan dan kualitas audio yang baik, ketenangan dan kenyamanan pasti sangat diperlukan dalam menikmati sebuah tontonan. Oleh karena itu pengkondisian udara merupakan bagian yang sangat penting dalam gedung pertunjukan/bioskop, karena memberikan kenyamanan pada penonton /pengunjung.
f. Industri
Sistem pengkondisian udara untuk keprluan industri dibagi menjadi dua golongan, yaitu penyegaran udara untuk kenyamanan kerja bagi para karyawan ;dan pengkondisian udara industri, untuk mengatur temperatur dan kelembaban udara yang digunakan untuk proses produksi, penyimpanan, lingkungan kerja dan mesin.
g. Tempat tinggal
Pengkondisian udara pada tempat tinggal semata-mata hanya untuk memberikan kenyamanan bagi pemilik tempat tinggal dalam beraktifitas di dalam tempat tinggalnya.
II.8. Jenis-Jenis Instalasi Pengkondisian Udara
Berdasarkan cara kerja, kapasitas kerja, dan komponen pendukungnya, maka instalasi pengkondisian udara dapat dibagi beberapa jenis, antara lain:
a. Pengkondisian udara Sentral
terletak pada satu kotak. Instalasi ini biasanya digunakan pada ruangan yang memiliki luasan yang besar dan menggunakan pendinginan dengan air pendingin (Water Chiller). Lihat Gambar 2.10. Instalasi ini diletakan di dalam ruangan yang akan dikondisikan. Pendistribusian udara telah terkondisikan dengan menggunakan saluran-saluran atau biasa disebut ducting.
Blower
Blower
Koil Refrigeran
Koil Refrigeran
Gambar 2.10. Air Handling Unit (AHU)
b. Unit Koil-kipas udara
Instalasi ini biasa disebut FCU (Fan Coil Unit), merupakan unit pengkondisi udara berbentuk kecil yang digunakan pada ruangan yang memiliki luasan tidak terlalu besar. Alat ini terdiri dari kipas udara, motor listrik, koil udara, dan saringan udara yang terletak pada satu kotak, alat ini menggunakan pendinginan air pendingin (Water Chiller). Lihat Gambar 2.11. Instalasi ini diletakan di dalam ruangan yang akan dikondisikan. Pendistribusian udara telah terkondisikan dengan menggunakan saluran-saluran atau biasa disebut ducting.
Gambar 2.11. Fan Coil Unit (FCU)
c. Unit Induksi / AC Split
Seperti unit koil-kipas udara, unit induksi yang terdiri dari evaporator dan kipas udara dipasang langsung didalam ruangan, sedangakan kondensor, kipas udara dan kompresor dipasang terpisah di luar ruangan. Tidak ada saluran khusus untuk udara primer; udara primer diambil langsung dari ventilasi, jendela, dan sekat pada pintu. Unit induksi mengunakan pendinginan dengan pendingin refrigeran dari evaporator. Lihat Gambar 2.12.
Gambar 2.12. Unit induksi
(Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
d. Pengkondisian udara Jenis paket
dibagian bawah kotak. Pada sistem ini udara primer bisa di hisap langsung ke instalasi atau masuk lewat lubang ventilasi.
e. Pengkondisi udara kamar
Pengkondisi udara kamar adalah pengkondisi udara jenis paket yang berukuran kecil; tersedia dalam jenis lantai, langit-langit, jenis dinding, dan jenis jendela. Lihat Gambar 2.14.
Jenis Window
Gambar 2.14. Jenis lantai, Jenis langit-langit, dan jenis window. (Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
II.9. Komponen Utama Pada Mesin Refrigerasi 1. Kompresor
Kompresor adalah jantung dari sistem refrigerasi. Empat jenis kompresor refrigerasi yang paling umum adalah kompresor torak (reciprocating compressor), sekrup (screw), sentrifugal, dan sudu (vane). Keempat perbedaan jenis kompresor ini akan dijelaskan dibawah ini:
a) Kompresor Torak
Kompresor torak terdiri dari sebuah piston yang bergerak ke depan dan ke belakang didalam suatu silinder yang memiliki katup-katup hisap dan katup-katup buang (sucion valve and discharge valve) sehingga berlangsung proses pemompaan. Pada saat berlangsung
langkas 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. Gambar 2.15 memperlihatkan contoh sebuah kompresor torak.
Gambar 2.15. Sebuah kompresor torak 16 silinder untuk amoniak (Sumber : W.F.Stoecker.“Refrigerasi dan pengkondisian udara”, 1989.)
b) Kompresor Sekrup/ulir putar (rotary screw compressors)
Cara kerja kompresor sekrup. Dalam Gambar 2.16 menggambarkan pandangan urai dari bagian-bagian utama kompresor sekrup. uap refrigeran memasuki satu ujung kompresor (di puncak) dan meninggalkkan kompresor dari ujung yang lain (di bawah). Pada pisisi isap, terbentuk ruang hampa sehingga uap mengalir ke dalamnya. sesaat sebelum ruang interlobe tersebut meninggalkan lobang pemasukan, rongga tersebut telah dipenuhi oleh gas. Bila putaran terus
berlanjut, gas yang terkurung digerakan mengelilingi rumah kompresor. Pada putaran selanjutnya terjadi penangkapan (mesing) kuping rotor jantan oleh lekuk rotor betina, sehingga memperkecil volume rongga dan menekan gas tersebut. Pada saat tertentu dalam proses kompresi, lubang buang terbuka, sehingga dengan penangkapan kuping lebih lanjut, gas yang tertekan keluar melalui lubang tersebut.
Gambar 2.16. Pandangan urai dari bagian-bagian utama kompresor sekrup (Sumber : W.F.Stoecker.“Refrigerasi dan pengkondisian udara”, 1989.)
c) Kompresor sudu
Kompresor sudu kebanyakan digunakan untuk lemari es, freezer, dan pengkondisian udara rumah tangga, walaupun dapat juga digunakan sebagai kompresor booster (kompresor pembantu) pada bagian tekanan rendah sistem kompresi bertingkat yang besar. Pada jenis roller, garis sumbu poros sama dengan garis sumbu silinder. akan tetapi garis sumbu poros tersebut terletak secara eksentrik Pada rotor, sehingga bila rotor tersebut berputar, akan menyentuh dinding silinder. Kompresor ini mempunyai suatu pembagi yang diberi pegas untuk memisahkan rongga isap dan rongga buang.
Kompresor bersudu banyak rotor beredar terhadap garis sumbunya sendiri, tetapi garis sumbu silinder dan rotor tidak bersamaan. Disini rotor mempunyai dua atau lebih sudu geser (sliding vane) yang selalu menyentuh silinder dengan gaya sentrifugal. Untuk kompresor jenis dua sudu, volume langkah per-edar sebanding dengan dua kali daerah yang digaris silang hingga batas tertentu volume langkah terbesar terdapat pada kompresor yang mempunyai banyak sudu.
d) Kompresor Sentrifugal
Kompresor sentrifugal melayani sistem-sistem refrigerasi yang berkapasitas antara 200 hingga 10.000 kW. Suhu evaporator pada mesin-mesin bertingkat ganda dapat diturunkan hingga 50 sampai 100ºC, walaupun penggunaannya yang terbanyak adalah untuk mendinginkam air hingga kira-kira 6º atau 8ºC di dalam sistem-sistem pengkondisian udara. Pandangan potong suatu sistem refrigerasi lengkap dengan kompresor sentrifugal dapat dilihat dari Gambar 2.17.
Gambar 2.17. Sebuah sistem kompresor sentrifugal. Kondensor berada di bagian atas, dan evaporator pendingin air berada di bagianbawah.
(Sumber : W.F.Stoecker.“Refrigerasi dan pengkondisian udara”, 1989.)
2. Kondensor
Kondensor adalah suatu alat yang berfungsi untuk memindahkan panas dari sistem refrigerasi ke media pendingin (dalam hal ini air) sehingga timbul pengembunan pada uap refrigeran dan berubah bentuknya menjadi cairan refrigeran. Jumlah panas yang dibuang oleh kondensor ke media pendinginannya merupakan jumlah panas yang diterima dari evaporator dan juga panas akibat kompresi. Kerja kompresi tiap satuan kapasitas pendinginan (BTU/TR) tergantung pada kompresi ratio. Beban panas di kondensor tergantung pada kondisi sistem pendinginannya.
Kondenser berpendingin air terdiri dari tiga jenis, yaitu : a) Pipa rangkap (pipa ganda)
Kondensor pipa rangkap terdiri dari pipa yang dibuat sedemikian sehingga pipa satu didalam pipa yang lain. Air mengalir di dalam pipa bagian dalam, sementara refrigeran mengalir ke arah berlawanan diantara kedua dinding pipa luar dan pipa dalam. Di bagian luarnya udara bebas mengalir membantu mendinginkan air. Kedua aliran sengaja dibuat berlawanan arah dengan tujuan agar dicapainya perpindahan panas sebesar mungkin. Beberapa jenis pipa rangkap sebagai berikut:
1) Double pipe condenser with mechanical cleanable tube atau dapat dibersihkan secara mekanik dengan membuka tutup pinggirnya.
2) Kondensor double pipe yang dapat dibersihkan dengan mengalirkan cairan yang diberi larutan kimia diantara pipa-pipanya. Pemakaian air pada jenis kondensor ini relatif sedikit karena dengan dipasangkannya kran air, maka jumlah aliran air dapat dibatasi. Kran air dibuka hanya pada saat tekanan kondensasi telah mencapai batas yang telah ditetapkan.
b) Kondensor tabung dan gabungan pipa (shell and coil)
Kondensor tabung dan gabungan pipa terdiri dari satu atau lebih gulungan bare tube atau finned tube dan dimasukan ke dalam satu tabung baja dan di las air mengalir sepanjang pipa. Uap refrigeran panas masuk dari bagian atas dan akan mengembun setelah berhubungan dengan pipa-pipa air pendingin. Embun-embun refrigeran akan menetes jatuh ke bawah tabung dan ditampung dalam wadah tampungan. Pada umumnya condenser shell dan coil dilengkapi dengan alur aliran air terpisah (split water circuit). Dua alur aliran air dihubungkan secara seri untuk saluran pembuang dan secara pararel untuk saluran resirkulasi. Secara umum kondender shell dan coil digunakan hanya pada isolasi kecil sampai dengan kapasitas sepuluh TR. Jenis kondensor ini dibersihkan dengan jalan mengalirkan air yang telah dibubuhi zat kimia diantara pipa-pipanya. c) Kondenser tabung dan pipa horisontal (shell and tube)
Kondenser tabung dan pipa terdiri dari suatu tabung silinder baja dan didalamnya terdapat sejumlah pipa-pipa lurus yang
dirangkai secara pararel dan pada ujungnya dibatasi plat, sehingga ruang menjadi terbatas. Air pendingin disirkulasikan melalui pipa-pipa yang dibuat dari baja atau tembaga. Sedangkan refrigerannya ditampung pada tabung baja, diantara pipa-pipa. Air bersirkulasi di ruangan antara dinding pemisah, dinding pemisah juga berfungsi juga berfungsi untuk mengatur aliran air.
Jalur aliran air di sini bisa 2 atau lebih dari 20 jalur. Sebagai contoh, jika kondensor mempunyai 40 pipa dan terdiri atas dua jalur, maka setiap jalur terdiri dari 20 pipa; jika 4 jalur tentu setiap jalur terdiri atas 10 pipa. Kondensor jenis shell and tube digunakan untuk kapasitas 2 ton ke atas sampai beberapa ratus ton. Untuk pembersihan pipa-pipanya dapat dibersihkan secara mekanik. Memilih kondenser berpendingin air dengan melihat beberapa pertimbangan-pertimbangan. Kondenser yang kecepatan aliran airnya di dalam pipa kurang dari 0,5 gpm, seharusnya tidak dipilih karena air akan mengalir secara tenang (stream line), padahal yang diinginkan adalah aliran turbulent. menurut ketentuan ARI, kecepatan air tidak boleh menlebihi 8 fps atau artinya 5,75 gpm tiap-tiap pipa.
Untuk kondenser sebaiknya diikuti keterangan sebagai berikut: 1. Total kapasitas (TR) pada sisi rendah
2. Temperatur evaporator 3. Temperatur kondensasi
4. Temperatur air masuk 5. Temperatur air keluar
6. Jenis air atau faktor skala yang diperlukan
Pada unit AC perangcangan menggunakan water cooled condenser jenis shell and tube (tabung dan pipa). Sehingga bisa dibersihkan dengan cara disirkulasikan dengan bahan kimia atau secara mekanis. Pada kondenser dilengkapi pengaman pressure relife valve.
3. Katup ekspansi
Katup ekspansi berfungsi untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai mencapai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah
Untuk mengatur jumlah refrigaran yang masuk ke dalam evaporator agar sesuai dengan beban pendinginan yang harus di layani oleh evaporator tersebut. Jadi katup ekspansi mengatur supaya evaporator dapat selalu bekerja sehingga diperoleh effisiensi siklus refrigerasi yang maksimal. Refrigeran menguap sempurna pada waktu keluar dari evaporator. Katup ekspansi yang banyak digunakan adalah :
a. Katup ekspansi otomatik termostatik b. Katup ekspansi manual
c. Katup ekspansi tekanan konstan d. Pipa kapilar
4. Evaporator
Evaporator atau cooling coil adalah suatu peralatan penyerap panas dari udara ruangan yang akan dikondisikan atau udara yang dikondisikan atau dengan kata lain udara yang akan dikondisikan dialirkan melewati evaporator lalu dialirkan ke ruangan.udara normal mengandung jumlah uap air yang berbeda-beda tergantung dari kondisi cuaca. Perbandingan jumlah uap air yang ada di dalam udara segar dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dimiliki udara pada temperatur disebut sebagai kandungan uap air relatif. Evaporator dikelompokan dalam beberapa kelompok tergantung pada pemakaiannya,bentuk dan ukuran.
a) Atas dasar pemakaian
a.1.Evaporator jenis bare tube atau plate
Evaporator jenis ini banyak dipakai pada lemari es atau ruang pendingin, tetapi untuk saat sekarang dibatasi hanya pada ruang atau kotak yang temperaturnya dibawah 32°F dan juga untuk pendinginan yang menggunakan cara tidak langsung. Evaporator jenis plat tidak akan memerlukan adanya pencairan bunga es (defrost) karena dapat digunakan alat penggerak (scrapper) untuk menghilangkan bunga es-nya.
a.2. Evaporator bersirip (finned evaporator)
Evaporator bersirip terdiri dari pipa-pipa telanjang (bare tube atau pipe) yang dibuat melingkar (coil) atau berjajar dan diatasnya diletakan plat atau batang logam kecil, agar pipa tersebut bersatu.
Selain batang logam kecil dimaksudkan untuk memperluas permukaan evaporator, agar dapat terjadi perpindahan panas yang lebih baik. Evaporator jenis ini dimaksudkan untuk pengkondisian udara yang temperaturnya di atas 32°F. Karena perpindahan panas dipercepat maka uap-uap air akan menempel dan membeku jika temperatur sudah mencapai 32°F dan tidak boleh dibiarkan berlanjut, karena akan menghambat laju perpindahan panas dan mengakibatkan kerja mesin refrigerasi tidak sempurna.
b) Berdasarkan kondisi kerja b.1. Frosting Evaporator
Merupakan jenis evaporator yang mempunya temperatur dalam yang tidak melebihi 32°F pada saat bekerja normal. Pada jenis evaporator dapat dicairkan bunga es-nya dengan cara manual ataupun dengan jalan otomatis untuk operasi yang efektif.
b.2.Evaporator jenis defrost (defrosting coil)
Defrosting coil dipersiapkan untuk bekerja pada temperatur diantara 32°F (bisa diatas atau di bawah 32°F). Untuk jenis ini bisa dipilih evaporator bersirip (finned coil), karena diperlukan suatu perpindahan panas yang lebih cepat pada saat sistem berhenti. Biasanya digunakan untuk kotak-kotak pendingin yang bertemperatur antara 35 – 40°F dan menggunakan kipas untuk mensirkulasikan udara.
b.3. Evaporator tanpa bunga es (Non frosting coil)
Evaporator ini digunakan untuk sistem yang selalu bekerja pada temperatur di atas 32°F, biasanya dipakai pada sistem AC, pendinginan roti dan premen.
c) Berdasarkan kontrol aliran refrigeran c.1.Expantion coil
Terdapat dua ujung penghubung yang satu untuk ke katup ekspansi dan yang lain ke saluran masuk kompresor. Jika digunakan pada posisi berdiri, ujung yang lebih tinggi disambungkan ke katup ekspansi, walaupun kadang-kadang digunakan ujung yang lainnya. Koil untuk sistem AC yang besar biasanya menggunakan pipa-pipa pengatur. Evaporator jenis ini terdiri dari pipa-pipa pendek yang disambung pada sisi-sisinya dengan menggunakan penyambung, aliran refrigerannya diatur oleh katup ekspansi. Kelebihan evaporator jenis ini adalah permukaan dalam pipa lebih luas sehingga distribusi refrigeran lebih baik dan perpindahan panasnya tentu semakin baik.
c.2.Evaporator berpelampung pada sisi tekan rendah (low-side float coils)
Pada evaporator ini, bagian atas koil terdapat pelampung yang mengatur aliran refrigeran ke dalam koil.
c.3.Evaporator berpelampung pada sisi tekan tinggi (high-side float coils).
Pada evaporator jenis ini, sambungan cairan dapat dilihat pada sisi bawah coil. Katup pelampung untuk coil jenis ini ditempatkan pada sisi luar coil dan dimasukan ke dalam cairan pada bagian bawah coil agar dapat kecocokan yang baik. Pembesaran alur pipa pada kedua sisi atas dimaksudkan sebagai header dan juga untuk mencegah banjir di kompresor, dengan mengunakan pipa kapiler dengan pengontrolan.
d) Evaporator Khusus d.1. Tank type cooler
Jenis ini terdiri dari coil yang direndam di dalam larutan air garam (brine) biasanya digunakan pada pabrik pembuatan es buatan, juga digunakan untuk pendinginan susu.
d.2. Pendinginan yang mempunyai lubang-lubang alur dimana air susu mengalir sepanjang evaporator dan nantinya ditampung dalam wadah lain yang diletakan di bawahnya.
d.3. Plate evaporator
Terbuat dari pipa yang digabungkan jadi satu dengan menggunakan plat-plat pada kedua sisinya. Plat evaporator disusun seperti rak dan makanan diatur diatasnya secara langsung, biasanya digunakan untuk temperatur dibawah 32°F.
d.4. Shell and coil cooler
Pendinginan dengan sebuah tabung pada bagian luar dan pipa-pipa kecil yang dibuat melingkar dari atas ke bawah sehingga dapat dikeluarkan dari tabung pembungkusnya.
d.5. Forced convention unit
Evaoprator ini terdiri dari coil yang bersirip dilengkapi dengan fan yang diletakan pada bagian depan atau bagian belakang koil. Keseluruhan unit tertutup rapat, rumah terbuat dari baja dan dipasang di langit-langit atau di pojok ruangan yang sempit.
II.10. Alat-Alat Pendukung Lain
Alat pendukung sistem pengkondisian udara sangat banyak dan saling berkaitan, tetapi di bawah ini dijelaskan beberapa alat pendukung saja, antara lain: a. Pompa
Pompa adalah mesin yang berfungsi mengakirkan fluida melaui pipa, dari satu tempat ke tempat yang lain. spesifikasi pompa dinyatakan dengan jumlah fluida yang dapat dialirkan per satuan waktu dan tinggienergi angkat. factor tersebut terakhir menyatakan kemampuan pompa untuk menaikan fluida dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi, serta mengatasi tahanan aliran dalam pipa.
Dalam pengkondisian udara, khususnya pada mesin water chiller, pompa sangat penting digunakan untuk mendistribusikan air dingin dari evaporator menuju instalasi pendingin seperti Air Handling Unit (AHU) dan
Fan Coil Unit (FCU), selanjutnya pompa digunakan untuk mengalirkan air dingin dari instalasi pendingin menuju ke kondensor di menara pendingin. Pompa yang biasa digunakan untuk mendistribusikan air dingin adalah pompa sentrifugal dengan impeller tertutup. Pompa ini digunakan karena mudah penggunaannya, murah perawatan dan effektif dalam penggunaan untuk air bersih. Gambar 2.18 menggambarkan pompa sentrifugal.
Gambar 2.18. Pompa Sentrifugal air ke kondenser, pada Plaza Ambarrukmo
b. Menara Pendingin
Untuk melepaskan kalor yang ada di kondensor pada mesin pendingin maka dibutuhkan suatu fluida untuk menyerap kalor tersebut; pada water chiller fluida tersebut menggunakan air (disebut air pendingin), tetapi karena air yang digunakan harus selalu bertemperatur lebih rendah dari kondensor, harus selalu kontinyu, murah, dan mudah, maka air pendingin yang telah digunakan tidak dibuang melainkan disirkulasikan ke menara pendingin untuk
didinginkan. setelah itu dialirkan kembali ke mesin pendingin. Air pendingin yang menguap harus diganti agar air pendingin selalu kontinyu, yaitu dengan memasukan air tambahan (make up water) ke dalam sistem air pendingin.
Menara pendingin merupakan ruangan dimana air pendingin yang telah menjadi panas (karena membawa kalor dari kondensor) disemprotkan atau dipancarkan ke bawah, sementara itu udara atmosfer dialirkan melalui atau berlawanan dengan arah jatuh air pendingin. Dengan cara demikianlah air pendingin didinginkan kembali.
Jenis menara pendingin yang biasa digunakan adalah menara pendingin jenis paksa, karena pada jenis ini kipas udara digunakan untuk mengalirkan udara cukup banyak sehingga dapat berkontak secara efektif dengan pancaran air sehingga perpindahan kalornya baik.
Gambar 2.19 memperlihatkan dua jenis menara pendingin, Gambar (a) memperlihatkan skema kerja menara pendingin jenis aliran berlawanan dan gambar (b) memperlihatkan skema kerja menara pendingin jenis aliran melintang. Jenis aliran vertikal berlawanan umumnya memiliki bentuk yang lebih kecil dibandingkan dengan jenis melintang. Sedangkan jenis menara pendingin aliran melintang memiliki ciri-ciri bahwa udara dan air pendingin mengalir dalam arah tegak lurus satu sama lain dan menara pendingin berukuran besar. Gambar 2.20(a) dan (b) menujukan contoh menara pendingin jenis aliran berlawanan dan aliran melintang.
Gambar 2.19. Skema kerja menara pendingin
(Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
Gambar 2.20. (a). Contoh Menara pendingin jenis aliran berlawanan (Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
Gambar 2.20. (b). Contoh menara pendingin jenis aliran melintang (Sumber : Heizo saito dan Wiranto arismunandar, “penyegaran udara”, 2005)
(Sumber : Colling Tower Plaza Ambarrukmo, Yogyakarta.)
c. Refrigeran
Refrigeran adalah fluida yang digunakan untuk memindahkan panas dari suatu tempat atau suatu benda. Jika bertitik tolak pada pendinginan yang menggunakan siklus uap bertekanan (vapor compression cycle), refrigeran merupakan media kerja yang bobotnya tidak berkontaminasi dengan bahan makanan maupun produk yang disimpan jika terjadi kebocoran.
Macam-macam refrigeran antara lain : a) Amonia
Amonia adalah refrigeran yang tertua dan masih banyak digunakan untuk refrigeran, bersifat racun dan mudah terbakar. Titik didih ammonia adalah -28oC, berat jenisnya 0.684 pada tekanan 1 atmosfir. Banyak digunakan pada industri yang besar dimana sifat-sifat racun tidak begitu berbahaya.
Beberapa pertimbangan yang digunakan amonia pada industri: 1) Volumetric displasment rendah
2) Harga relatif murah dibandingkan dengan refrigerant lain 3) Bobot per ton pendinginan sirkulasi rendah
4) Effisiensi cukup rendah
5) Digunakan juga untuk sisitem absorbsi b) Karbon dioksida (CO2)
Gas ini tidak berwarna, tidak berbau, lebih berat dari udara, titik didihnya mencapai – 109,3 °F, berat jenis cairan 1,56. Karbon dioksida hanya dapat beroperasi pada tekanan tinggi, ini menyebabkan daya per ton
pendinginan besar, pemakaian refrigeran ini sangat terbatas, mengingat kondisi padat dan cair suhunya sangat berdekatan, sehingga karbon dioksida dapat dipadatkan dan diproses menjadi dry ice.
c) Freon dan Genetron
Freon merupakan kelompok refrigeran yang paling umum digunakan untuk jenis lemari es rumah tangga (sekarang menggunakan HFC-134a karena Freon dianggap dapat merusak lapisan ozon). Pada mulanya Freon dipilih karena titik didihnya, tekanannya dan kestabilannya selama digunakan dalam sistem pendinginan.
d) Methylchloride
Cairan tidak berwarna, rasanya manis, bau, dan tidak merangsang, sebagai pengganti refrigeran amonia dan CO2, dengan titik didih -106°F dan berat jenis 1,002 untuk kapasitas 10 ton dengan kompresor torak. e) Sulphur Dioxide
Cairan dan uap tidak berwarna, sangat beracun dan baunya sangat menyengat, tetapi tidak mudah terbakar dan tidak mudah meledak. Titik didih mencapai 13,8 °F dan berat jenis 1,36 dengan menggunakan kompresor torak dan rotari.
f) Hydrocarbon
Digunakan pada industri karena harganya relatif murah, tetapi refrigeran ini mudah terbakar, mudah meledak, dan banyak digunakan pada industri minyak atau petrokimia. Petrozon adalah refrigeran
hidrokarbon dari pertamina yang terdiri dari campuran beberapa hidrokarbon.
Tabel 2.4.Jenis hydrocarbon
Jenis Unsur Kimia
Butane / isobutene Propane
Sumber: G. Harjanto, Dasar Teknik Pendingin, Universitas Sanata Dharma.
Refrigeran ini juga digunakan untuk MCR (Multi Component Refrigerant) untuk pencairan gas alam.
g) Uap air atau air
Uap air adalah refrigeran yang murah dan paling aman. Pemakaiannya sangat terbatas yaitu untuk suhu diatas 32 °F agar tidak membeku. Digunakan pada steam jet refrigeran dan Centrifugal Compresion Refrigeration
h) Azeotropes
Merupakan campuran beberapa refrigeran yang memiliki sifat benda. Jenis ini yang paling sering digunakan adalah Carrene-7 yang terdiri atas 73,8 % Freon-12 dan 26,2 % genetron-100. Dengan kompresor yang sama carrene-7 mempunyai kapasitas dan tenaga 18% lebih besar dari Freon-12.
Refrigeran sekunder adalah fluida yang mengangkut kalor dari bahan yang sedang didinginkan ke evaporator pada sistem refrigerasi. Refrigeran
sekunder mengalami perubahan suhu apabila menyerap kalor, dan membebaskannya pada evaporator, tetapi tidak mengalami perubahan fasa. Secara teknik air dapat berfungsi sebagai refrigeran sekunder, tetapi larutan garam (brine) dan larutan anti beku (anti-freezes) lebih baik dari pada air, karena dapat membeku di bawah suhu 0°C. Larutan anti beku yang banyak digunakan adalah larutan air dan glikol etilen, glikol propilen, atau kalsium klorida.
Pada pemilihan refrigeran yang akan digunakan sebaiknya diingat bahwa terdapat refrigeran yang dapat bekerja sempurna (ideal) pada semua keadaan dan ada yang tidak. Refrigaeran tertentu lebih baik menggunakan reciprocation compressor dan jenis lain baik menggunakan kompresor sentrifugal dan rotari. Sifat keracunan pada industri boleh diabaikan, tetapi pada pemakaian lain seperti AC harus sangat diperhatikan sekali. Refrigeran untuk suhu rendah berbeda dengan refrigeran untuk suhu tinggi, karena itu perlu dipelajari sifat-sifat refrigeran dalam pemilihan cairan refrigeran, antara lain berdasarkan :
a) Tekanan evaporator dan kondensor
Tekanan pada evaporator dan pada kondensor diusahakan positif, sedikit lebih besar dari tekanan 1 atmosfir. Tekanan positif mencegah udara masuk dan memudahkan mencari kebocoran, tetapi tekanan yang terlalu tinggi memerlukan konstruksi yang lebih berat dan membutuhkan tenaga yang lebh besar. Reciprocation compressor baik untuk refrigeran yang mempunyai volume jenis rendah dengan
tekanan kerja yang tinggi dan perbedaan tekanan yang cukup besar. Refrigeran yang sesuai harus memiliki titik didih dibawah 30°F dengan perbedaan tekanan 50 psi atau lebih. Kompresor sentrifugal baik untuk tekanan yang rendah dan beda tekanan tidak terlalu tinggi. Kompresor rotari baik untuk tekanan kerja menengah dan beda tekanan sebesar 20–30 psi.
b) Daya dan coefficient of performance (COP)
Dalam proses carnot, refrigeran ideal bekerja antara suhu evaporator 5°F dan suhu kondeser 86°F dicapai COP 5,47 dengan daya 0,82 Hp/ton. Untuk pemakaian umum, semua refrigeran mempunyai COP dan daya hampir sama, kecuali CO2.
c) Density refrigeration (Cair dan uap)
Refrigeran dan densitas rendah lebih baik, karena hanya memerlukan pipa-pipa suction dan discharge yang lebih kecil. Pada kompresor sentrifugal diperlukan densitas uap yang cukup tinggi, karena gaya sentrifugal harus sebanding dengan densitas.
d) Panas laten
Panas laten refrigeran yang tinggi sangat dikehendaki sebab akan menghasilkan refrigeran effect yang besar. Aliran refrigeran yang disirkulasikan akan lebih rendah bila refrigeran effect tinggi sehingga akan lebih ekonomis.
e) Volume jenis (Specific volume)
Volume refrigeran yang mengalir pada kompresor tergantung dengan volume jenis uap dari evaporator. Aliran uap per ton pendinginan yang rendah lebih baik dengan reciprocation compressor. Aliran uap tinggi yang menggunakan kompresor sentrifugal dan aliran uap menengah menggunakan kompresor rotari.
f) Stabilitas refrigeran
Refrigeran tidak boleh berubah struktur kimianya pada suhu normal atau akibat yang terjadi adalah polimerisasi dan disintegrasi. Disintegrasi terjadi karena adanya disiosiasi akibat reaksi dengan logam. Refrigeran tidak boleh kontak dengan bahan yang dapat bereaksi dengannya, karena itu bahan pipa dan gasket harus diperhatikan.
g) Sifat korosif
Sifat korosif harus diperhatikan agar instalasi tidak termakan oleh refrigeran. Refrigeran yang korosif dan banyak digunakan adalah:
• Amonia : Korosif terhadap tembaga
• Carbone dioxide : Korosif terhadap besi dan tembaga
apabila temperatur oksigen dan udara basah
• Methylen Chloride : Korosif terhadap seng, alumunium, dan
magnesium bila temperatur sedikit air
• Sulfur dioxide : Korosif terhadap logam bila tercampur
air
• Freon : Tidak bersifat korosif terhadap logam,
tetapi korosif terhadap karet alam. h) Viscosity refrigeran
Dikehendaki refrigeran yang memiliki viskositas refrigeran rendah pada fase cairan maupun uap agar kerugian tekanan rendah. Kecuali perpindahan panas pada condenser dan evaporator juga baik pada harga viskositas rendah.
i) Konduktifitas panas
Refrigeran yang memiliki konduktifitas panas lebih besar, akan lebih efisien dalam pemakaian kondedser dan evaporatornya. Keadaan yang tidak kalah pentingnya adalah kecepatan aliran dan kontak dengan permukaan.
j) Sifat racun pada refrigeran
Sifat beracun pada refrigeran harus diperhatikan berhubungan dengan keselamatan kerja dan rasa nyaman. Pada pesawat pendingin kecil, sifat racun tidak berbahaya karena jumlahnya kecil. Selain sifat racun, bau yang merangsang juga perlu diperhatikan demi kenyamanan. Amonia dan SO2 merupaka refrigeran yang beracun dan berbau merangsang sehingga tidak baik untuk pengkondisian udara ruangan. Sebaliknya Freon dan CO2 yang tidak tidak berbau dan tidak beracun sangat baik untuk pengkondisian udara ruangan. CO2 menggangu pernapasan pada konsentrasi 3% dan dapat membuat
pusing pada 5%. Adanya kebocoran pada refrigeran yang beracun harus segera diketahui, karena itu pada refrigeran yang tidak berbau tetapi beracun perlu ditambahkan zat berbau seperti pada methyl chloride.
k) Sifat Eksplosif (meledak)
Refrigeran yang tidak bersifat eksplosif adalah SO2, methalyn chloride, CO2, dan Freon. Selain itu refrigeran bersifat meledak pada konsentrasi tertentu adalah petrozon dan hidrokarbon.
l) Pengaruh terhadap tanaman, bahan-bahan, dan lainnya
Pengaruh amonia terhadap textile, buah-buahan, dan sayuran tidak begitu berbahaya, akan tetapi apabila konsentrasinya tinggi dapat membusukan dan membuat kebakaran. Refrigeran SO2 dapat mematikan tanaman dan bunga, terhadap bahan berwarna dapat merusak warnanya tetapi tidak merusak serat serta tektilennya, akan tetapi tidak berbahaya bagi makanan. Freon, methyl chloride, petrozon, tidak berpengaruh buruk terhadap tanaman, bahan makanan dan tekstil. m) Pertimbangan harga
Pada sistem yang besar, harga refrigeran harus dipertimbangkan, sebab biaya awal dan biaya perawatan dipengaruhi oleh kensentrasi dan kebocoran refrigeran. NH3 dan petrozon berharga sangat murah, Freon-12 agak mahal, Freon-22, HFC-134a termasuk refrigeran yang paling mahal.
