MODUL 2
KOMPONEN SISTEM PENDINGIN
2. Komponen Utama
2.1 Kompresor
kompresor berfungsi untuk memberikan kompresi atau tekanan pada refrigerant yang berasal dari section line sehingga temperatur dan tekanannya naik dan selanjutnya dialirkan ke discharge line.
Menurut jenisnya kompresor dibagi menjadi 5 macam, yaitu :
1. Kompresor Torak.
2. Kompresor Sudu / vane kompressor.
3. Kompresor Sekrup atau Heliks.
4. Kompresor Sentrifugal.
Tetapi menurut peletakan motornya, kompresor dibagi menjadi 3 macam, yaitu :
1. Kompresor Hermetik 2. Kompresor Semi Hermetik.
3. Kompresor Open Type.
2.2. Kondensor
Kondenser berfungsi sebagai media pemindah kalor dari refrigerant ke lingkungan untuk mencairkan uap refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi dari kompresor. Disini kalor dilepaskan ke lingkungan.
Berdasarkan media pendinginannya kondensor dibagi menjadi 3 macam, yaitu :
1. Kondenser berpendingin air ( Water Cooled Condenser ).
2. Kondenser berpendingin udara ( Air Cooled Condenser ).
3. Kondenser berpendingin udara dan air (Air and Water Cooled Condenser).
2.3. Evaporator
Evaporator berfungsi sebagai alat penyerap kalor dari lingkungan ke refrigerant sehingga refrigerant akan mengalami perubahan fasa dari cair menjadi uap.
Berdasarkan bentuk dan permukaan koilnya, evaporator dibagi menjadi 3 macam, yaitu :
1. Evaporator Pipa Telanjang ( Bare Tube Evaporator ).
2. Evaporator Pelat ( Plate Surface Evaporator ).
3. Evaporator Bersirip ( Finned Evaporator ).
Dilihat dari cara kerjanya secara ekspansi langsung, evaporator dibagi menjadi 2 macam, yaitu :
1. Flooded Evaporator.
2. Dry Expntion Evaporator.
Dilihat dari konstruksinya evaporator dibagi menjadi :
1. Shell and Tube Evaporator.
2. Shell and Coil Evaporator.
Dalam proses pendinginan, pada umumnya temperatur permukaan bidang evaporator lebih rendah daripada titik embun dari udara masuk. Apabila udara
ruangan menyentuh permukaan koil pendingin, uap air dalam udara akan mengembun sehingga koil menjadi basah. Pada umumnya temperatur bola kering (Tdb) udara keluar evaporator adalah 15OC – 17OC dan temperatur bola basah (Twb) 13OC – 15OC untuk evaporator dengan penguapan 2OC – 7OC, kecepatan udara sekitar 2 m/s sebagai kondisi standard an menggunakan koil dengan 3 atau 4 baris.
2.4. Katup Expansi
Katup Ekspansi berfungsi untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah.
Ada bermacam-macam jenis katup ekspansi, antara lain :
1. Automatic Expantion Valve.
2. Thermostatic Expantion Valve.
3. Katup Apung Sisi Tekanan Tinggi.
4. Katup Apung Sisi Tekanan Rendah.
5. Manual Expantion Valve.
6. Pipa Kapiler.
7. Thermoelectric Expantion Valve.
8. Electronic Expantion Valve.
Dari banyak jenis katup ekspansi tersebut yang paling banyak digunakan untuk sistem pendingin komersial adalah pipa kapiler karena beban yang didinginkan relatif konstan dan mempunyai harga yang relatif murah.
2.5. Refrigeran
Refrigeran merupakan suatu media pendingin yang dapat berfungsi untuk menyerap kalor dari lingkungan atau untuk melepaskan kalor ke lingkungan. Sifat-sifat fisik termodinamika refrigerant yang digunakan dalam sistem refrigerasi perlu diperhaatikan agar sistem dapat bekerja dengan aman dan ekonomis, adapun sifat refrigerant yang baik adalah :
1. Tekanan penguapannya harus cukup tinggi, untuk menghindari kemungkinan terjadinya vakum pada evaporator dan turunya efisiensi volumetrik karena naiknya perbandingan kompresi.
2. Tekanan pengembunan yang rendah sehingga perbandingan kompresinya rendah dan penurunan prestasi kompresor dapat dihindari.
3. Kalor laten penguapan harus tinggi agar panas yang diserap oleh evaporator lebih besar jumlahnya, sehingga untuk kapasitas yang sama, jumlah refrigerant yang dibutuhkan semakin sedikit.
4. Koefisien prestasi harus tinggi, ini merupakan parameter yang penting untuk menentukan biaya operasi.
5. Konduktifitas thermal yang tinggi untuk menentukan karakteristik perpindahan panas.
6. Viskositas yang rendah dalam fasa cair atau gas. Dengan turunnya tahanan aliran refrigerant dalam pipa kerugian tekanannya akan berkurang.
7. Konstata dielektrik yang kecil, tahanan listrik yang besar serta tidak menyebabkan korosi pada material isolasi listrik.
8. Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang digunakan sehingga tidak menyebabkan korosi.
9. Refrigeran tidak boleh beracun dan berbau.
10. Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan meledak.
11. Dapat bercampur dengan minyak pelumas tetapi tidak merusak dan mempengaruhinya.
12. Harganya murah dan mudah dideteksi jika terjadi kebocoran.
Refrigeran Titik didih ( 0 C )
Jenis Kompresor
Temperatur penguapan
Temperatur pengembunan
Penggunaan
R 11 23,8 Sentrifugal Tinggi Biasa Pendinginan air
(pendinginan udara)
(pendinginan air, udara)
sentrifugal
R 12 - 29,8 Torak, putar Tinggi-rendah (pembekuan, pendinginan ruangan)
Biasa
(pendinginan air, udara)
Penyegar udara,
refrigerasi dan pendinginan R 13 - 81,4 Torak, putar Temperatur
sangat rendah
Pendinginan biner
Refrigerasi temperatur sangat rendah
R 21 8,9 Torak, putar Tinggi
(pendinginan)
Tinggi (pendinginan udara)
Pendingin kabin alat pengangkat
R 22 - 40,8 Torak, putar Tinggi-rendah (refrigerasi, pendinginan
Biasa
(pandinginan air, pendinginan udara)
Penyegar udara,
refrigerasi pada umumnya, pendinginan.
R 113 47,6 Sentrifugal Tinggi
(pendinginan)
Biasa
(pandinginan air, pendinginan udara)
Pendingin air sentrifugal ukuran kecil
R 502 - 45,6 Torak, putar Tinggi-rendah (refrigerasi, pendinginan)
Biasa
(pandinginan air, pendinginan udara
Lemari pamer, unit temperatur rendah
2.6. Komponen Tambahan
Untuk meningkatkan kinerja dari mesin pendingin diperlukan beberapa komponen tambahan, antara lain :
1. Filter Drier.
2. Thermostat.
3. High – Low Pressure.
4. Heat Exchanger.
5. Liquid Receiver.
2.6.1. Filter Drier
Filter drier berfungsi untuk menyaring kotoran dan menyerap uap air yang terkandung di dalam sistem. Saringan di dalam komponen ini berupa anyaman kawat yang halus, sedangkan bahan penyerapnya dari zat kimia desikan (Silica Gel).
Selain dapat menyerap uap air zat kimia ini dapat pula menyerap asam, hasil uraian minyak pelumas dll.
Pada alat pendingin udara sebaiknya dilengkapi filter drier ini karena jika tidak dapat menyebabkan :
1. Membekunya uap air dalam sistem sehingga sistem dapat tersumbat.
2. Terbentuknya asam yang disebabkan bereaksinya uap air dengan bahan pendingin dan minyak pelumas kompresor. Terbentuknya asam ini dapat menimbulkan korosi pada komponen sistem.
3. Rusaknya kompresor dan tersumbatnya pipa kapiler karena terbentuknya endapan oleh air dan asam yang terkandung dalam sistem sehinggga merusak minyak pelumas kompresor .
2.6.2. Thermostat
Thermostat berfungsi untuk mempertahankan temperatur di dalam media yang didinginkan agar tetap konstan dengan menjalankan dan menghentikan kompresor secara otomatis. Pada thermostat ini dilengkapi dengan bulb yang berfungsi sebagai sensor perubahan temperatur, jika temperatur yang diinginkan telah tercapai maka bulb terisi dengan fluida tersebut mengirimkan sinyal untuk memutuskan arus listrik sehingga kompresor berhenti bekerja.
2.6.3. Liquid Receiver
Fungsi liquid receiver adalah untuk menampung refrigerant yang berasal dari kondensor dan memastikan bahwa refrigerant yang memasuki katup ekspansi benar-benar berfasa cair.
2.6.4. Sight Glass
Sight Glass berfungsi untuk mengetahui jumlah refrigerant yang mengalir di dalam sistem. Jika kita melihat adanya gelembung udara pada sight glass maka dapat dipastikan bahwa sistem mengalami kekurangan refrigerant. Disamping itu sight glass juga berfungsi sebagai indikator adanya uap air di dalam sistem yang berubah warna apabila ada kandungan uap air . Warna normal sight glass pada umumnya adalah biru atau hijau, dan jika terdapat kandungan uap air maka warna biru akan berubah menjadi pink (merah muda), sedangkan warna hijau akan berubah menjadi kuning.
2.6.5. Pressurestat
Pressurestat merupakan saklar pemutus arus listrik yang bekerja berdasarkan tekanan sistem dengan membuka titik kontaknya. Alat ini berfungsi untuk melindungi sistem refrigerasi dari tekanan yang terlalu tinggi atau terlalu rendah. Setelah tekanan dalam sistem sudah tidak berbahaya lagi maka kontak saklar pemutus akan menutup kembali dan sistem kembali bekerja.
Jenis-jenis pressurestat adalah :
