bab 7 refrigeran
DESCRIPTION
Refrigeran systemTRANSCRIPT
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 88
BAB VII
REFRIGERAN
Tujuan Pembelajaran Umum
Mahasiswa mengetahui fungsi refrigerant dalam system, karakteristik refrigerant dan
mampu memilih refrigerant yang digunakan.
Tujuan pembelajaran khusus
Siswa dapat :
1. Menyebutkan fungsi refrigerant
2. Menyebutkan jenis-jenis refrigerant dank ode warna yang berlaku
3. Mengetahui penamaan refrigerant
4. Menyebutkan dampak refrigerant terhadap lingkungan (ODP/GWP) dan
penggunaan refrigerant alternative
5. Mengetahui penggunaan refrigerant sekunder dan bahan antifreeze, fungsi dan
jenisnya.
7.1. Pendahuluan
Refrigeran adalah suatu zat yang berfungsi sebagai media pendingin dengan
menyerap panas dari benda atau bahan lain sehingga mudah berubah wujudnya dari cair
menjadi gas dan membuang panas ke benda atau bahan lain sehingga mudah berubah
wujudnya dari gas menjadi cair.
Refrigeran yang digunakan pertama kali adalah ether, dipakai oleh Perkins untuk
mesin kompresi uap tangan. Kemudia dipakai ethil khlorida (C2H5Cl) yang kemudian pula
diganti dengan ammonia pada tahun 1875. Hampir pada waktu yang bersamaan dipakai
belerang oksida (SO2) pada tahun 1874, methil khlorida (CH3Cl) pada tahun 1878, dan
karbon dioksida (CO2) pada 1881, juga ditemukan pernah dipakai sebagai refrigeran.
Semenjak 1910-30-an, banyak refrigeran seperti N2O2, CH4, C2H6, C2H4, C3H8, dipakai
sebagai refrigeran. Hidrokarbon yang tidak mudah terbakar seperti dikloromethana
(CH2Cl2), didikholoroethilene (C2H2Cl2) dan monobromoethana (CH3Br) juga digunakan
untuk mesin refrijerasi dengan pompa sentrifugal.
Dengan komposisi atom fluor, chlor, dan terkadang bromida, freon membentuk refrigeran
dengan range titik didih yang lebar pada tekanan sekitar 1 atm (disebut sebagai normal
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 89
boiling point= titik didih normal atau temperatur jenuh pada tekanan satu atmosfir),
sehingga memenuhi berbagai kebutuhan temperatur kerja yang berbeda untuk berbagai
mesin refrijerasi. Jumlah fluor menunjukan ketidak beracunan dari refrigeran.
7.2. Penamaan Refrigeran
Secara internasional, refrigeran diidentifikasikan dengan nama Refrigerant atau R
kemudian diikuti dengan suatu urutan angka yang menunjukkan komposisi dari refrigeran.
Untuk refrigeran halokarbon jenuh, rumus kimianya :
CmHnFpClq
dimana besaran m, n, p, dan q akan memenuhi persamaan (n+p+q)=2(m+1) dan
refrigerannya akan disebut sebagai :
R(m-1)(n+1)(p)
Sebagai contoh, dikhlorotetrafluoro ethana mempunyai rumus kimia C2F4Cl2, akan
mempunyai nama refrigeran sebagai R(2-1)(0+1)(4) atau R214.
Refrigeran yang mengandung atom Brom ditandai dengan menambahkan huruf B
dibelakang angka disertai angka yang menyatakan jumlah atom Khlor yang diganti oleh
atom Brom. Contoh R13B1 merupakan derivat (turunan) dari R13 dengan mengganti satu
atom Khlor dengan satu atom Brom, sehingga rumus kimianya CF3Br.
Dalam kasus refrigeran hidrokarbon yang merupakan isomer dari refrigeran lain (isomer
adalah molekul dengan rumus kimia sama, tetapi struktur molekul berbeda), maka
penamaan adalah dengan menambahkan subskrip a, b, c dan seterusnya setelah angka.
Untuk hidrokarbon tak stabil (biasanya ditandai dengan terdapatnya lebih dari satu ikatan
antar karbon), dengan persamaan (m+n+p)=2m, penamaan dibedakan dengan
menambahkan angka 1 sebelum (m-1), contohnya untuk ethilene namanya adalah R1150.
Selain itu terdapat juga refrigeran yang disebut sebagai azeotrop, yaitu refrigeran yang
merupakan campuran dari beberpa refrigeran, tetapi memiliki sifat-sifat seperti substansi
murni. Sebagai contoh, R502, merupakan campuran 48,8% R22 dan 51,2% R115.
Untuk refrigeran anorganik, angka menunjukkan berat molekul dari refrigeran ditambah
dengan 700. Jadi amonia dengan BM=17, nama refrigerannya adalah R717, dan air dengan
BM=18 menjadi R718 sedangkan karbondioksida menjadi R744.
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 90
Methana dan turunannya
Methana sebagai refrigeran dan turunannya beserta dengan nilai NBP-nya (Normal Boiling
Point) digambarkan pada diagram/gambar 1 berikut ini.
CH4-164
R-50
CH3Cl
-23,7
R-40
CH3F
-78
R-41
CH2ClF
-9
R-31
CH2F2-51,6
R-32
CH2Cl240
R-30
CHF3-82,2
R-23
CHCl361,2
R-20
CCl476,7
R-10
CF4-127,8
R-14
CHClF2-40,8
R-22
CHCl2F
8,9
R-21
CClF3-81,5
R-13
CCl2F2-29,8
R-12
CCl3F
23,7
R-11
Gambar 7-1 Refrigeran methana dan derivatnya
Dari gambar tampak bahwa semakin banyak atom khlor, semakin tinggi NBP-nya.
Dari sekian banyak refrigeran derivat dari methana, yang umum dan banyak dipakai adalah
R11, R12, R22. Refrigeran selain yang disebutkan diatas, jarang dipakai selain karena
faktor keamanan (mudah terbakar atau beracun), juga karena faktor NBP-nya yang besar.
7.3. Syarat-syarat Refrigeran
Untuk memilih refrigeran haruslah diperhatikan hal-hal berikut :
1. Tidak beracun
2. Tidak berwarna, tidak berbau dalam semua keadaan
3. Tidak dapat terbakar atau meledak sendiri, juga bila bercampur dengan udara,
minyak pelumas dan sebagainya
4. Tidak korosif terhadap logam yang banyak dipakai pada sistem refrigeran dan
tata udara
5. Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor, tetapi tidak
mempengaruhi atau merusak minyak pelumas tersebut
6. Mempunyai struktur kimia yang stabil, tidak boleh terurai setiap kali
dimampatkan, diembunkan dan diuapkan
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 91
7. Mempunyai titik didih yang rendah, harus lebih rendah daripada temperatur
evaporator yang direncanakan
8. Mempunyai tekanan kondensasi yang rendah. Tekanan kondensasi yang
tinggi memerlukan kompresor yang besar dan kuat, juga pipa-pipanya harus
kuat dan kemungkinan bocor besar
9. Mempunyai tekanan penguapan yang sedikit lebih tinggi dari atmosfir.
apabila terjadi kebocoran, udara luar tidak dapat masuk kedalam sistem.
10. Mempunyai kalor laten uap yang besar, agar jumlah panas yang diambil oleh
evaporator dari ruangan jadi besar
11. Apabila terjadi kebocoran, mudah diketahui dengan alat-alat yang sederhana
12. Harganya murah.
7.4. Beberapa Merek Refrigeran dan Kode Warna Tabung
Refrigeran dibuat oleh beberapa negara dari beberapa perusahaan dengan memakai
merek/nama dagang mereka masing-masing.
Bahan pendingin disimpan didalam tabung atau silinder dan drum. Untuk menggetahui
isinya, tabung-tabung tersebut diberi warna, keterangan pada tabung dan label.
Jika kita masih ragu-ragu dengan isinya, tekanannya diukur dan temperatur ruang dibaca
pada termometer.
Tabel 7.1 Beberapa refrigerant yang telah beredar di Indonesia
NAMA PABRIK NEGARA
Freon E.I. du Pont de Nemours & Co. USA
Genetron Allied Chemical Corp USA
Frigen Hoechst AG Jerbar
Arcton Imperial chemical industr. Ltd. Inggris
Asahi Fron Asahi Glass co., Ltd. Jepang
Forane Pasific Chemical Industr. Pty. Australia
Daiflon Osaka Kinzoku Kogyo Co., Ltd Jepang
Ucon Union carbide chemicals corp. USA
Isotron Pennsylvania Salt Manuf. Co. USA
Kemudian kedua hasilnya kita cari/cocokan dalam tabel/grafik : antara hubungan
temperatur dan tekanan berbagai refrigeran sehingga kita dapat mengetahui macam
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 92
refrigeran yang mempunyai temperatur dan tekanan tersebut.
Tabel 7.2 Warna tabung refrigeran dari Du Pont sebagai berikut :
REFRIGERAN WARNA TABUNG
R-11 Jingga
R-12 Putih
R-13 Biru muda dengan strip biru tua
R-22 Hijau
R-113 Ungu tua
R-114 Biru tua
R-500 Kuning
R-502 Ungu muda
R-503 Biru hijau
R-717 Perak
R-764 Hitam
7.4. Tekanan Kondensasi (Tekanan Pengembunan)
Dalam bahasa Inggris disebut : Head Pressure, Discharge pressure, Condensing
pressure dan High side pressure. Bahan pendingin masuk ke dalam kondensor sebagai gas
panas lanjut dan keluar dari kondensor sebagai cairan jenuh atau cairan dingin lanjut.
Untuk mencairkan bahan pendingin gas dengan temperatur tinggi dan tekanan
tinggi yang keluar dari kompresor harus dilepaskan oleh kalor laten embunnya. Jumlah
kalor laten embun yang dilepaskan oleh kondensor sama dengan jumlah kalor yang diserap
oleh bahan pendingin di dalam evaporator ditambah energi (dalam kalor) yang diperlukan
untuk melaksanakan kerja kompresi oleh kompresor.
Besarnya tekanan kondensasi ditentukan oleh macam bahan pendingin yang
dipakai. Pada tekanan kondensasi yang tinggi, kompresor harus bekerja berat dengan
tekanan dan temperatur yang tinggi. pada temperatur yang tinggi minyak pelumas
kompresor akan mengerak (menjadi kerak) pada bagian yang terpanas dari kompresor,
yaitu pada saluran keluar dari katup kompresor.
Tekanan kondensasi yang tinggi, biasanya disebabkan oleh :
1. Di dalam kondensor ada gas lain yang tidak dapat diembunkan, seperti udara. Tekanan
kondensasi adalah jumlah tekanan bahan pendingin gas dan udara yang ada di dalam
kondensor. Hal ini biasa disebut sebagai tekanan palsu.
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 93
2. Pengisian bahan pendingin pada sistim terlalu banyak. Pada sistim yang memakai pipa
kapiler atau katup ekspansi tanpa penumpang cairan (liquid receiver), bagian bawah
kondensor dapat terisi penuh dengan bahan pendingin cair. Keadaan semacam ini sangat
merugikan dapat mengurangi kapasitas perpindahan kalor dari kondensor.
3. Kondensor yang sebagian permukaannya kotor. Kotoran ini dapat merupakan sebagai
isolator, sehingga kapasitas kodensor menurun dan temperaturnya menjadi tinggi.
4. Jika mengalirnya udara atau air yang melalui kondensor tidak cukup, karena aliran
udara terhalang atau tidak mencukupi, maka pegambilan panas dari kondensor menjadi
berukurang.
5. Ada yang buntu di dalam sistim, seperti : pipa kapiler tersumbat, pipa yang gepeng
(pipih) dan lain-lain.
Kondensor dengan pendingin udara, temperatur kondensasinya harus lebih tinggi
30-20 F (16,7-19,5 C) dari temperatur udara ruang atau temperatur udara yang menglair
melalui kondensor. Dari tabel hubungan temperatur dan tekanan untuk bahan pendingin,
jika temperatur kondensasi diketahui, tekanan kondensasi juga dapat dicari untuk tiap-tiap
bahan pendingin yang dipakai.
7.6. Tekanan Hisap (Suction Pressure atau Low Side Pressure)
Tekanan kerja sistem pada sisi tekanan rendah tergantung dari macam bahan
pendingin yang dipakai, atau lebih tepatnya bergantung pada temperatur evaporator yang
diinginkan. Temperatur refrigeran akan lebih rendah dari pada temperatur keseluruhan
evaporator, dan temperatur evaporator harus lebih rendah dari temperatur ruang yang
didinginkan.
Beda temperatur ruangan dan temperatur kerja sistem disebut dengan ETD (Evaporator
Temperatur Difference). ETD direncanakan agar berkisar sebesar 10 oC tergantung dari
temperatur kerja sistem. Semakin rendah temperatur ruangan yang diinginkan, dirancang
ETD yang semakin besar.
Evaporator untuk temperatur rendah yang dapat terjadi bunga es. Bunga es ini akan
mengganggu proses perpindahan kalor antara udara dalam ruangan dan refrigeran didalam
evaporator. untuk itu selalu dilakukan proses pencairan bunga es yang disebut dengan
proses defrost.
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 94
7.7. Penanganan Refrigeran
Bahan pendingin cair dengan titik penguapan dibawah 0 C, jika mengenai tubuh
kita dapat membekukan kulit (frostbite) yang terkena. Kita hurus memakai sarung tangan
dan pakaian pelindung. Mata harus dilindungi dengan kaca mata.
Apabila tubuh kita terkena bahan pendingin cair dan terjadi pembekuan kulit,
segera hangatkan yang membeku sampai temperaturnya menjadi sama dengan temperatur
badan kita. Tangan dapat dijepit disela-sela badan (misal ketiak/ketek) atau direndam
dalam air hangat. Apabila terkena mata, mata harus disiram terus menerus dengan air dan
segera pergi ke dokter.
Bahan pendingin dengan titik didih dibawah temperatur ruang (27 - 34 C), jika
mengenai tubuh akan segera menguap, dapat melarutkan lemak pelindung kulit tubuh kita.
Apabila kulit kita sering terkena bahan pendingin tersebut, dapat terkikis menjadi kering.
Untuk melindungi tubuh kita, pakailah selalu sarung tangan dan kaca mata.
7.8. Refrigerant -22, CHDIF2 Chloro Difluoro Methane
Biasa dipakai pada kompresor torak Ratari dan sentrifugal.
Pemakaian terutama untuk AC yang sedang dan kecil, juga dipakai untuk freezer cold
storege, display case dan banyak lagi pemakaian pada temperatur sedang dan rendah.
R-22 mempunyai NBP (Normal Boiling Point) atau Titik didih pada 1 atm adalah
sebesar -14,4 F (-40,8 C).
Mula-mula diperkenalkan tahun 1936. Dikembangkan untuk pemakaian pada
temperatur rendah, lalu kemudian banyak dipakai pada packaged air conditioning. R-22
mempunyai tekanan dan temperatur kerja yang lebih tinggi daripada udara ukurannya
harus disesuaikan jangan terlalu kecil, maka bentuk kompresor juga kecil sehingga dapat
ditempatkan dalam ruang yang terbatas. Ini adalah keuntungan dari R-22, maka sangat
sesuai untuk dipakai pada packged room air, conditioner.
Keuntungan R-22 terhadap R-12 :
1. Untuk pengerakan tarok yang sama kapasitasnya 60% lebih besar.
2. Untuk kapasitas yang sama bentuk kompresor lebih kecil pipa-pipa yang dipakai juga
lebih kecil.
3. Pada temperatur di evaporator antara -30 s/d -40 C, tekanan R-22 lebih dari 1 atm,
sedangkan tekanan R-12 harus lebih kecil dari l atm.
R-22 tidak koresif terhadap logam yang banyak dipakai pada sistem refrigerasi dan
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 95
air conditioning seperti : besi, tembaga, alumunium, kuningan, baja tak berkarat, timah
solder.
Minyak pelumas dan R-22 pada bagian tekanan tinggi dapat bercampur dengan
baik tetapi pada bagian tekanan rendah, terutama dievaporator minyak lalu memisah,
karena refrigeran akan menguap sedangkan minyak tidak ikut menguap. Pada pemakaian
temperatur rendah, harus ditambahkan pemisah minyak (oil separator) untuk
mengembalikan minyak pelumas ke kompresor. Pada evaporator yang direncanakan
dengan baik, tidak akan terjadi kesukaran untuk mengembalikan minyak pelumas dari
evaporator ke kompresor.
R-22 mempunyai kemampuan menyerap air tiga kali lebih besar daripada R-12.
Jarang sekali terjadi pembentukan air di evaporator pada sistem yang memakai R-22. Ini
sebetulnya bukan merupakan keuntungan, karena didalam sistem harus bersih dari uap.
Kebocoran R-22 dapat dicari dengan halide leak cetector, air sabun dan lain-lain.
7.9. Refrigerant -502, C2C1F2/CC1F2-CF3 Azeotrope
Biasa dipakai untuk kompresor Torak dengan satu atau dua tingkat. Dipakai untuk
sistem dengan evaporator bertemperatur rendah, untuk mengantikan R-22 tetapi juga
dipakai pada temperatur sedang.
R-502 mempunyai NBP sebesar -49,8 F (-45,4 oC). R-502 adalah suatu campuran
azeotrope dari R-115 (51,2% berat) dan R-22 (48,8% berat ). R-502 mula-mula dipakai
pada tahun 1961. Seperti bahan pendingin dari golongan fluorocarbon yang lain R-502
tidak beracun, tidak dapat terbakar dan tidak korosif.
F-502 mempunyai banyak sifat unggul dari R-12 dan R-22, antara lain dapat
memberikan kapasitas yang sama kepada sistem seperti dengan R-22 sedangkan
temperatur kondensasinya sama dengan sistem yang memakai R-12.
keunggulan R-502 terhadap R-22 :
1. Kapasitasnya 15-25% lebih besar, pada pemakaian temperatur-18 C dan lebih rendah.
2. Kompresor akan bekerja dengan temperatur yang lebih sehingga dapat memperpanjang
daya tahan katup dan lain-lain bagian dari kompresor.
3. Kepala silinder dari kompresor yang tidak perlu didinginkan dengan air karena
temperaturnya sama dengan komprtesor yang memakai R-12 sedangkan biasanya
diperlukan pada R-22.
4. temperatur motor dan minyak pelumas tetap rendah, sehingga minyak pelumas
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 96
kompresor tetap dapat memberikan pelumas yang baik karena kekentalannya tetap
tidak berubah.
Pada temperatur -18 C, R-502 dapat menyerap air 15 kali lebih banyak air daripada
R-12, yaitu 12 ppm (past per million) dari berat jika R-502 bercampur dengan air, harus
diperhatikan agar tidak berhubungan dengan : seng, magnesium, alumunium yang
mengandung lebih dari 2% magnesium, timah solder dan timah untuk penahan kebocoran
pada sil (rotasi seal) dari proses engkol, Bahkan plastik yang dapat dipakai dengan R-22
juga dapat dipakai oleh R-502 misalnya untuk mengikat kumparan motor listrik di dalam
kompresor hermetik.
R-502 dapat bercampur dengan baik dengan minyak pelumas pada temperatur
diatas bahan 82 oC, tetapi dibawah 25
oC minyak akan memisah dan mengapung diatas
bahan pendingin cair. Sifat ini menyebabkan minyak pelumas dapat ikut ke kondensor di
evaporator minyak pelumas tersebut memindah dari pendingin. harus diberi alat khusus
seperti minyak (oil seperator) untuk mengembali minyak pelumas kompresor. Kebocoran
dapat dicari dengan halide leak detector, electronic leak detector, air sabun dan lain-lain.
Normal Boiling Point (NBP)
Hubungan temperatur-tekanan dari suatu substansi murni dapat diturunkan dari persamaan
Clapeyron, yang berbentuk :
dp
dT
h
T v v
fg
g f
( )
Untuk menyederhanakan, maka diasumsikan bahwa :
1. karena volume spesifik fasa cair jauh lebih kecil dibandingkan dengan volume spesifik
fasa gas, maka vf 0.
2. volume spesifik gas dapat didekati dengan persamaan gas ideal : vRT
pg
Dengan mensubstitusi pada persamaan diatas, maka didapatkan :
dp
dT
ph
RT
fg
2 dengan mengaturnya, didapatkan pula
d p
dT
h
Rb
fgln
1
dimana bh
R
fg
Persamaan tersebut diatas menyatakan gradien kemiringan garis (ln p - 1/T).
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 97
Dengan menganggap bahwa kalor laten penguapan (hfg) berharga konstan untuk range
tekanan yang kecil, maka hubungan tekanan dan 1/T dengan cara mengintegrasi persamaan
diatas, akan didapatkan hubungan yang linier. Persamaan garis tersebut :
ln pb
Ta
dengan a merupakan konstanta integrasi.
7.11. Tekanan Kondensasi (Tekanan pengebunan)
Tekanan kondensasi dalam bahasa inggris disebut Head pressure, Discharge
presure, condensing pressure dan high side pressure .
Bahan pendingin masuk kedalam kondensor sebagai gas panas lanjut dan keluar dari
kondensor sebagai cairan jenuh atau cairan lanjut. Untuk mencairkan bahan pendingin gas
dengan suhu tinggi dan tekanan yang keluar dari komprresor harus dilepaskan oleh kalor
laten embunya. Jumlah kalor laten embun yang dilepaskan oleh kondensor sama dengan
jumlah kalor yang diserap oleh bahan pendingin di dalam evaporator di tambah energi
(ddalam kalor) yang diperlukan untuk melaksanakan kerja kompresi oleh kondensor.
Besarnya tekanan kondensasi ditentukan oleh macam bahan pendingin yang
dipakai. Pada tekanan kondensasi yang tinffi, kompresor harus bekerja berat dengan
tekanan dan suhu yang tinggi. Pada suhu tinggi minyak pelumas kompresor akan
menggerak (menjadi kerak) pada bagian yang terpanas dari kompresor, yaitu pada saluran
keluar dari katup kompresor.
Tekanan kondensasi yang tinggi, biasanya disebabkan oleh :
1. Didalam kondensor ada gas lain yang tidak dapat diembunkan, seperti udara. Menurut
Hukum Dalton: Tekanan Kondensasi adalah jumlah tekanan bahan pendingin yang ada
di dalam kondensor.
2. Pengisian bahan pendingin pada sistem terlalu banyak. Pada sistem yang memakai
pipa kapiler atau keran ekspansi tanpa penampung cairan (liguit receiver), bagian
bawah kondensor dapat terisi penuh dengan bahan pendingin cair. Keadaan semacam
ini sangat merugukan dapat mengurangi kapasitas perpindahan kalor dari kondensor.
3. Kondensor yang sebagian permukaannya kotor. Kotoran ini dapat merupakan sebagai
isolator, sehingga kapasitas kondensor menurun dan suhunya menjadi tinggi.
4. Jika mengalirnya udara atau air yang melalui kondensator tidak cukup, karena lairan
udara terhalang atau tidak mencukupi, maka pengambilan panas dari kondensor
menjadi berkurang.
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 98
5. Ada yang buntu di dalam sistem. Seperti : Pipa kapiler tersebut, pipa yang gepeng
(pipih) dan lain-lain.
Kondensor dengan pendinginan udara, suhu kondensasinya harus lebih tinggi 30-20
F (16,7-19,5 C) dari suhu udara ruang atau udara yang mengalir melalui kondensor.
Kondensor dengan pendinginan air. suhu kondensasi harus lebih tinggi dari 15-20
F (8,4-11,1 C) di atas suhu air yang keluar dari kondensator.
Dari tabel hubungan suhu dan tekanan untuk bahan pendingin, jika suhu kondensasi
diketahui, tekanan kondensasi juga dapat dicari untuk tiap-tiap bahan pendingin yang
dicapai.
7.12. Tekanan seluruh Hisap (Suction Pressure atau low side pressure
Tekanan pada sisi tekanan rendah tergantung dari macam bahan pendingin yang
dipakai, suhu dievaporator yang dipakai waktu kompresor sedang bekerja, suhu bahan
pendingin lebih rendah dari pada suhu evaporator. Dengan dasar yang sama suhu
evaporator lebih rendah dari suhu ruang yang didinginkan.
Waktu kompresor sedang bekerja, pada umumnya suhu bahan pendingin akan
berada 10 (5,6, C) lebih dingin dari pada suhu evaporator. Waktu kompresor sedang
berhenti, suhu bahan pendingin dan suhu evaporator menjadi sama.
Evaporator untuk suhu rendah yang dapat terjadi bunga es suhu atau pembekuan,
suhu berada diantara 0 - 25 F (-17-3, 9C). Sedangkan suhu bahan pendingin 10 F (5,6 C)
lebih rendah dari pada suhu evaporator tersebut, atau diantara -10 s/d 15 F (-23,3 s/d -9,4
C).
7.13. Logam yang banyak dipakai pada sistem pendingin
Pada umumnya logam yang banyak dipakai untuk sistem pendingin, seperti : baja,
besi tuang, kuningan, tembaga, alumunium, tembaga dan timah dapat dipakai dengan
bahan pendingin golongan fluorocarbon, pada keadaan pemakaian yang normal. Jika
kuningan ada air uap air di dalam sistem, maka hindarilah memakai bahan pendingin bahan
pendingin golongan fluorcarbon dengan :
1. Megnesium dan paduannya
2. Alumuinum dengan mengandung lebih dari 2 % magnesium
3. Seng sedapat mungkin dihindarkan, terutama dengan R-113.
4. Apabila tubuh kita terkena bahan pendingin cair
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 99
Bahan pendingin cair dengan titik penguapan dibawah 0 C, jika mengenai tubuh kita dapat
membekukan kulit (frostbite) yang terkena. Kita hurus memakai sarung tangan dan
pakaian pelindung. Mata harus dilindungi dengan kaca mata.
Apabila tubuh kita terkena bahan pendingin cair dan terjadi pembekuan kulit,
segera hangatkan yang membeku sampai suhunya menjadi sama dengan suhu badan kita.
Tangan dapat dijepit antara kitiak/kelek atau direndam dalam air hangat. Mata harus
disiram terus menerus dengan air dan segera pergi ke dokter.
Bahan pendingin dengan ririk didih dibawah suhu ruang (27 - 34 C), jika mengenai
tubuh akan segera menguap, dapat melarutkan lemak pelindung kulit tubuh kita. Apabila
kulit kita sering terkena bahan pendingin tersebut, dapat terkikis menjadi kering. Untuk
melindungi tubuh kita, pakailah selalu sarung tangan dan kaca mata.
7.14. Beberapa refrigerant penting
Amonica R - 717. NH3
Kompresor untuk refrigerant ini biasanya kompresor jenis torak, banyak dipakai untuk
industri, terutama pabrik es yang besar dan sistem absorpsi.
Titik didih -33,3 C pada 1 atmosfir. Tekanan penguapan 19,6 psig pada 50 F (-50
C). Kalor laten uap 589,3 Btu/Ib pada titik didihnya. Kalor laten tersebut sangat besar dan
merupakan yang terbesar dari pendingin yang lain.
Amonia walaupun telah sajak lama dipakai, masih merupakan satu-satunya bahan
pendingin selain fluorocarbon yang tetap dipakai hingga saat ini. Terdiri dari sebuah
nitrogen dan tiga unsur hidrogen. Harganya murah, efesiensinya tinggi, mempunyai kalor
laten uap yang terbesar daripada bahan pendingin yang lain.
Amonia dalam keadaan biasa berwujuk gas yang tidak berwarna, tetapi mudah
terbakar , dapat meledak dan sangat beracun . R-717 mudah terbakar, meledak jika
bercampur dengan udara dalam perbandingan tertentu antara 13-27% dari volume dan akan
lebih berbahaya lagi jika bercampur dengan oksigen. Amonia sangat beracun dan
mempunyai bau yang sangat merangsang hidung dan tenggorokan. Amonia tidak
dibenarkan dipakai untuk air condotioning untuk hotel, bioskop atau tempat umum yang
banyak orangnya. Jika dalam hal ini kita harus memakai amonia sebagai bahan pendingin,
maka kita harus memakai amonia secara tidak langsung dengan melalui air atau air garam
yang lebih dahulu didinginka. Ruang untuk kompresor harus dibuat khusus dan terpisah.
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 100
Amonia yang murni tidak korosif terhadap logam yang dipakai pada sistem
refrigerasi. Amonia yang bercampur dengan air akan menjadi korosif terhadap logam non-
ferro, terutama tembaga,kuningan, seng dan timah. Janganlah memakai logam-logam
tersebut pada sistem dengan amonia. Amonia walaupun mengandung banyak air, tetapi
tidak bereaksi dengan besi dan baja.
Amonia lebih ringan daripada minyak pelumas kompresor. Juga tidak dapat larut
ke dalam minyak pelumas tersebut, maka tidak dapat menyerap minyak dari tempat
minyak kompresor. Karena sukar mengembalikan minyak pelumas dari evaporator, kita
harus menambahkan pemisah minyak (oil separator) pada saluran tekan dari kompresor.
Keluar dielektrik dari amonia rendah, tidak dapat dipakai dengan kompresor
hermetik yang berhubungan langsung dengan alat-alat listrik. R-1717 dapat mudah larut
dalam air. Pada suhu 0 C, 1 volume air dapat menyeraf 1,148 V amonia .
Tabung amonia dan sistem yang memakai amonia harus dibuat dari tabung besi
atau baja kuat. Kondensornya harus didinginkan dengan air. Gas amonia lebih ringan dari
udara. Jika terjadi kebocoran amonia, kita lebih aman merebahkan diri dilantai daripada
berdiri. Kebocoran pada sistem dengan amonia dapat diketahui dari baunya yang sangat
merangsang hidung dan tenggorokan. Kebocoran yang kecil dapat dicari dengan batang
belerang (sulfur stick). Jika ada gas amonia yang bocor, belerang dapat mengeluarkan
asap putih yang tebal. Kebocoran dapat juga dicari dengan memakai air sabun yang
kental. dioleskan pada sekeliling sambungan pipa. Jika ada gas yang bocor akan terjadi
gelembung-gelembung dari air tersebut.
Carbon Dioxide, R-744, C02
Kompresor yang paling banyak digunakan adalah jenis torak. Sistem ini biasa dipakai
untuk refrigerasi dan air conditioning yang besar, dimana faktor keamanan diutamakan.
Pada 1 atmosfir titik didih -79 C dan titik beku -57 C, pada suhu tersebut dan
tekanan 1 atmosfir, C02 sudah berwujud padat. Tekanan penguapan 317,5 psig pada 5 F
dan tekanan kondensasi 1031 psig pada 86 F. Tekanan ini sangat tinggi, maka harus
menggunakan kompresor yang kuat, begitu juga pipa-pipa harus kuat pula.
Kalor laten uap 116 Btu/Ib pada 5 F.
R-744 merupakan bahan pendingin yang mula-mula dipakai pada tahun 1884
dengan kompresor torak untuk refrigerasi C02 tidak berwarna, tidak berbau, tidak
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 101
beracun, tidak dapat terbakar atau meledak dan tidak korosif. Karena sifatnya yang aman
ini, maka dahulu R-744 banyak dipakai dikapal laut.
Juga untuk air conditioning di Hotel. RS. bioskop dll.
C02 lebih berat daripada udara. Suhu kritis C02 : 31 C, maka kondensornya tidak
dapat didinginkan dengan C02 adalah tekanan kondensi yang sangat tinggi dan daya
kedua yang diperlukan tiap ton hampir dua kali yang diperlukan oleh bahan pendingin
lain. Pada saat ini C02 tidak dipakai lagi, hanya masih dapat ditemukan pada mesin yang
tua. Sekarang C02 hanya untuk suhu yang sangat rendah, terutama untuk pembuatan C02
padat (dry ice).
R-744 tidak dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor, maka tidak dapat
mengambil minyak pelunas kompresor. R-744 juga seperti amonia lebih ringan dari pada
minyak kompresor. Kebocoran dapat dicari dengan air sabun.
Sulfur Dioxide, R-764, S02
Refrigeran ini banyak dipakai untuk kompresor torak dengan satu atau dua tingkat.
Refrigerant ini diapai khusus dibuat untuk evaporator dengan suhu rendah, untuk
menggantikan R-22 tetapi juga dapat dipakai pada suhu sedang.
Titik didih -10 C pada 1 atmosfir. Tekanan penguapan 5,9 inch Hg vskum pada 5 F
dan tekanan kondensasi 51,8 psig pada 86 F. Tekanan kondensasi ini sangat rendah, maka
dapat dipakai dengan kompresor torak yang direncanakan pada waktu itu. Kalor uap 172,3
Btu/Ib pada 5 F.
S02 dibuat dari pembakaran belerang, dalam wujud gas dan air tidak berwarna,
tetapi sangat beracun. Tidak dapat terbakar dan tidak dapat meledak. R-764 sebagai bahan
pendingin sekarang sudah tidak dipakai lagi. hanya masih dapat ditemukan pada mesin-
mesin yang sudah tua. R-764 mula-mula diganti oleh Methyl Chloride yang lebih aman,
kemudian diganti lagi oleh bahan pendingin golongan fluorocarbon yang lebih baik sampai
saat ini.
Seperti bahan pendingin yang lain R-764 dalam keadaan murni, tidak korosif
terhadap logam-logam yang dipakai pada sistem refrigerasi. Apabila bercampur dengan
air, So2 dapat membentuk H2So3 dan H2SO4. Kedua asam ini sangat korosif terhadap
logam.
R-764 tidak dapat bercampur dengan minyak pelumas. Saluran isap harus dibuat
miring kompresor. Di dalam pipa buntu saluran hisap tersebut. Beberapa dengan amonia
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 102
dan carbon dioxide. S02 cair lebih berat daripada minyak pelumas kompresor, sehingga
minyak pelumas akan mengapung diatas bahan pendingin tersebut.
Sipaf ini memudahkan minyak pelumas dialirkan kembali ke kompresor. Ini merupakan
keuntungan dari S02.
Kebocoran So2 selain dapat diketahui dari baunya yang sangat pedas dan tajam,
juga dapat dicari dengan memakai kain lap yang dicelupkan cairan, jika ada kebocoran
akan mengeluarkan asap putih yang tebal.
Methylchloride, R-40, CH3CL
Kompresor : Torak dan Rotari
Pemakaian : Dahulu banyak dipakai untuk lemari es.
Titik didih -23,7C pada 1 atmosfir. Tekanan penguap 6,5 psig pada 5 F dan
tekanan kodensasi 80 psig pada 86 F. lakor laten uap 180,6 Btu.lb pada 5 F.
Walaupun Methylchride termasuk tidak beracun , tetapi pada konsentrasi (kadar)
yang tinggi dapat memabukan, orang. R-40 dapat terbakan dan meledak jika bercampur
dengan udara pada konsentrasi 8-17% dari volume. Sekarang R-40 dapat bercampur
dengan minyak pelumas kompresor. Kebocoran dapat dicari air sabun yang dioleskan atau
dilumaskan pada sambungan pipa. Jika memakai halida leak detector harus berhatri-hati,
karena Mthyl choride sedang terbakan berbahanya. Ruang dimana kebocoran dapat dicari
harus mempunyai cukup ventilasi udara.
Bahan pendingin Golongan Halogen, bahan pendingin golongan fluorocarbon atau halogen
banyak sekali macamnya. Bahan pendingin halogen yaitu yang mengandung unsur :
Fluorine, cholorine, iodine dan bromine. Bahan pendingin tersebut diantaranya yang
banyak dipakai.
Refrigerant R-11, CC13F Trichloro Monofluora Methane
Kompresor : Sentrifugal yang besar sampai 100 ton lebih
Pemakaian : (0 s/d 20 C) termasuk pada air conditioning yang beasr dari 200-
2000 ton untuk : kantor hotel, pabrik dll. Juga sebagai peembersih dan aerosol.
Titik didih 23,8C pada 1 atmosfir, titik didih ini tinggi, maka tidak dapat dipakai
untuk mendinginkan ruangan di bawah 23,8C. Tekanan penguapan 24 inc Hg vakum pada
5 F dan tekanan kondensasi hanya 3,5 psig pada 86. Tekanan kondensasi ini rendah sekali.
maka R-11 hanya dapat dipakai untuk kompresor sentrifugal. kalor laten uap 78,3 Bt/ib
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 103
pada titik didih. R-11 juga disebut golongan fluorocarbon yang lain, sangat stabil, tidak
beracun, tidak korosif, tidak dapat terbakar atau meledak. R-11 dapat melarutkan karet
alam, tetapi tidak bereaksi dengan karet sintetis yang dipakai sebagai gasket.
R-11 juga dipakai sebagai bahan peniup (blowing agent) dalam pembuatan
polystyrene, polyurethane yang keras mupun lunak. R-11 adalah bahan isolator yang baik
dan sifat isalator ini masih ada busa dari polyurethane tersebut.
R-11 mempunyai kekuatan dielektronika yang besar. R-11 juga sering dipakai
sebagai bahan pembersih (cleaning solvents) atau flushing agent. Utuk membersihkan
bagian dalam dari sistem yang banyak airnya dan lain-lain.
R-11 untuk aerosol sering dicampur dengan r-12. untuk menaikan tekanan R-11
tersebut. Kebocoran dapat dicari dengan halide leak detector atau electronic leak detector.
Refrigerant-12, CC12F2 Dchloro Difluoro Methane
Kompresor : Torak, Rotari dan sentrifugal
Pemakaian : (-40 s/d +10C) sangat luas dari lemari es, ice cream cabinet, water cooler
sampai pada refigerasi dan air conditioning yang beasr. R-12 juga merupakan bahan
pendingin yang.
Titik didh -21,6F, (-29,8C) pada 1 atmosfir. Tekanan penguapan 11,8 psig pada 5
F (15 C) dan tekanan kondensasi 93,3 psig pada 86 F (30 C). kalor laten uap 71,74 Btu/ib
pada titik didih.
R-12 adalah bahan pendingin yang paling banyak dipakai untuk lemari es, baik
dengan kompresor torak maupun rotari. Telah diselidiki dan dikembangkan di USA sejak
tahun 1931 dan pada tahun 1940 telah hampir dipakai pada semua lemari es saat ini.
Bahan pendingin R-12 sangat aman, tidak korosif, tidak beracun, tidak terbakar
atau meledak dalam bentuk cair maupun gas, juga bila beracun dengan udara. R-12 tidak
berwarna bahkan transparan (tembus cahaya), tidak berbau dan tidak ada rasanya pada
konsentrasi di bawah 20% dari volume R-12 tidak berbahaya bagi hewan atau tumbuhan
dan tidak mempengaruhi bau, rasa atau wara air dari makanan yang disimpan didalam
lemari es.
R-12 akan tetap dipakai pada suhu tinggi, sedangkan dan rendah. Juga dapat
dipakai untuk kegiatan komresor : kompresor torak dari 1/12-800 DK, kompresor rotari
yang kecil dan kompresor setrifugar yang besar untuk air conditioning yang besar.
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 104
R-12 akan tetap setabil pada suhu kerja yang rendah maupun yang tinggi, tidak
bereaksi dan tidak korosif terhadap logam yang banyak dipakai pada lemari es, seperti :
Besi tuang, baja, alumunium, tembaga, kuningan, seng, timah solder. Jika bercampur
dengan air pada suhu tinggi dapat menjadi korosif karena ada asam hologen yang
terbentuk. Apabila kita memakai sistem dengan R-12 janganlah sampai ada air yang
tertinggal dalam sistem R-12 sampai saat ini adalah bahan pendingin yang terbanyak
dipakai , walaupun dalam kekalahan hal keunggulan.
R-12 telah dikalahkan oleh R-22.
Keunggulan Ro12 terhadap R-22 :
1. Tekanan kerja dan suka kerja lebih ringan.
2. Bercampur dengan minyak pelumas lebih baik dalam semua keadaan.
3. Harganya murah.
4. R-12 tidak melarutkan air, tetapi dapat melarutkan hydrocarbon. alkohol, ether, estr
dan ketone, maka R-12 dapat dipakai sebagai bahan pembersih untuk zat tersebut. R-
12 mempunyai kemampuan melarutkan yang sangat besar, maka kita harus hati-hati
jika memakai bahan untuk paking, gasket, vernis dan beberapa macam isolasi di dalam
kompresor hermetik
R-12 terhadap logam-logam yang mengandung magnesium atau alumunium yang
mengandung lebih dari 2% magnesium harus dihindarkan. R-12 merusak karet alam,
tetapi tidak bereaksi terhadap karet sintetis seperti : neoprene dan chloroprene.
R-12 yang banyak dipakai sebagai penyemprot (propellant) yang bukan untuk
makanan. Karena tekanan R-12 sangat tinggi umumnya dicampur dengan R-11 untuk
menurunkan tekanan.
Salah satu sifat yang khusus dari R-12 yaitu pada suhu 20-80 F, mempunyai suhu
dalam derajat Fahrenheit dan tekanan dalam psig yang hampir sama besarnya. Dapat
dilihat pada daftar suhu dan tekan bahan pendingin R-12. Misalnya R-12 70 F mempunyai
tekanan 70,1 psig. R-12 mempunyai kekuyatan dielektrik yang besar, hampir sama dengan
-13, maka dapat dipakai untuk kompresor hermetik tanpa menimbulkan bahaya atau
kesukaran.
Kelebihan R-12 yang dapat bercampur dengan minyak pelumas dalam semua
keadaan tidak saja mempergunakan mengalirkan minyak pelumas kembali ke kompresor,
tetapi juga dapat menaikan efesiensi dan kapasitas sistem. Evaporator dan kondensator
akan bebas dari minyak pelumas yang dapat mengurangi kemampuan perpindahan dari
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 105
kedua alat tersebut. R-12 masih dapat bercampur dengan minyak pelumas sampai suhu -
90 F (-68 C). Dibawah suhu tersebut minyak pelumas akan mulai memisah. Minyak
pelumas lebih ringan dari pada bahan pendingin, maka minyak akan mengumpul pada
bagian atas dari bahan pendingin, maka minyak akan mengumpul pada bagian atas dari
bahan pendingin cair tersebut.
R-12 apabila bercampur dengan api yang sedang terbakar atau pemanas listrik yang
sedang bekerja, dapat membentuk suhu gas yang sangat beracun. Kebocoran dapat dicari
dengan halide leak detector, electrinic leak detector, air sabun.
Refrigerant-13, CCIIF3 Chloro Trifluoro Methane
Kompresor : Torak pada sistem cacade
Pemakaian : (-100 s/d -60 C) untuk suhu yang sangat rendah, dilaboratorium untuk
pekerjaan yang khusus.
Titik didih -114,6F (-18,4 C) pada 1 atmosfir. Tekanan penguapan 177,1 psig pada 5 F dan
tekanan kondensasi 545,6 psig pada 84 F. Suhu kritis 84 F dan tekanan 1 atm, maka suhu
kondensor tidak boleh melebihi 29 C. kalor laten uap 63,85 Btu/ib pada titik didih.
R-13 dipakai pada tahun 1945. diketahui untuk pemakaian pada suhu sangat
reendah sampai -100 C, biasanya pada tingkat terendah dari dua atau tiga tingkat sisten
cascade dari 1/2 sampai 100 DK.
R-13 dipakai untuk mengantikan R-22 atau R-502 pada pemakaian suhu yang
sangat rendah. R-13 dipakai dengan kompresor torak, biasanya dalam sistem cascade yang
kondensornya didinginkan oleh sistem lain dengan R-22 R-12 atau R-502.
Pemakaian R-13 memerlukan pengawasan yang sangat cermat, karena pada suhu
rendah tegangan penyusutan dari logam yang dipakai di evaporator sangat besar.
Pelumasan tersebut sukar sekali dikembalikan ke kompresar. Kita harus memakai oil
separator untuk mencegah pelumas mengalir ke evaporator.
R-13 adalah bahan pendinginan yang aman. Kebocoran dapat dicari dengan halide
leak detector, electronic detector dan lain-lain.
Refrigerant -113, C2C13F3 Trichloro Trifluoro Ethane
Kompresor : Setrifugal
Pemakaian : (0 s/d 20 C) untuk AC yang kecil dan sedang. Juga banyak dipakai sebagai
bahan pembersih (solvent).
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 106
Titik didih 117,6 F (47,6 C) pada 1 atm. tekanan penguapan 27,9 inc vakum 5F
tekanan sangat rendah dan masih dalam keadaan vakum. Kalor laten uap 63,12 Btu/Ib
pada titik didih. Karena tekanan kerja yang sangat rendah dan pergerakan torak yang
besar, maka R-113 hanya dapat dipakai dengan kompresor sntrifugal sampai empat tingkat
atau lebih, terutama pada sistem air conditioning yang tidak terlalu besar.
R-113 mempunyai kekuatan elektrik yang bresar, sama seperti R-11. Sering
dipakai sebagai bahan pembersih (cleaning silbent). R-113 yang dicampur dengan lain
bahan pembersih, seperti alkohol, acetone atao methylene. Freon TF dapat untuk
membersihkan : minyak, gemuk dan lain-lain kotoran pada benda, tanpa membuat bahaya
pada bagian logam atau plastik dari benda tersebut. Karena sifatnya yang stabil dan titik
didih yang tinggi 47,6 C, maka freon TF mudah disimpan dan dapat dipakai berulang-
ulang.
Pada suhu rendah freon TF mudah disimpan dan dapat dipakai berulang-ulang.
Pada suhu rendah freon silvent juga dapat dipakai untuk mengeringkan air pada
bagian-bagian yang suhu dikeringkan. Dengan memasukkan freon solvent ke dalam satu
komponen, misalnya evaporator. Air di dalam komponen tersebut dapat dikeringkan atau
dilarutkan oleh solvent tersebut.
Kebocoran dapat dicari dengan halide leak cetector atau electronic leak detactor,
tetapi bahan pendingin di dalam sistem tekanannya dapat naik sampai 40 psig.
Refrigerant -114, 2C12F4 Trichloro Trifluoro Ethane
Kompresor : Rotari yang kecil pada lemari es untuk rumah tangga dan sentrifugal yang
besar sampai 100 ton
Pemakaian : (-20 s/d +20 0C) mula-mula dipakai pada lemari es dengan kompresor rotari,
tetapi sekarang terutama dipihak pada kompresor sentrifugal yang besar untuk
air conditioning.
Titik didih 38,8 0F (3,8
0F) pada 1 atm. Tekanan penguapan 16,2 inc Hg vakum
pada 5 F dan tekanan kondensasi 21,6 psig pada 86 F. Kalor laten uap 59 Btu/Ib pada titik
didih.
R-114 dipakai dengan kompresor sentrifugal untuk AC yang benar-benar. Juga
dipakai dengan kompresor rotari untuk lemari es dan pendingin air (water cooler).
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 107
R-114 telah mulai dipakai pada tahun 1935. Merupakan bahan pendingin yang
aman, sama seperti bahan pendingin yang lain dari golongan fluorocarbon. Tidak
berwarna, tidak dapat meledak tidak korosif meskipun berhubungan dengan air.
Pada aerosol R-114 dapat langsung dipakai atau dicampur dengan R-12, terutama
dipakai dalam bidang kosmetik. R-114 sangat stabil, tidak ada baunya dan tidak
memberikan efek sampingan jika dipakai dan mengenai kulit kita.
R-114 dapat bercampur dengan minyak pelumas kompresor pada sisi tekanan
tinggi, tetapi pada isi tekanan rendah, terutama dievaporator minyak pelumas memisah,
sama seperti R-22. Kebocoran dapat dicari dengan halide leak ditector, electronic leak
detector dan lain-lain.
Refrigerant -500, CC1C2F2/CH3 - CHF2 Azeotrope
Kompresor : Torak
Pemakaian : Untuk memperbanyak model dan room AC yang kecil dan sedang, juga
lemari es untuk daerah yang memakai listrik 50 hertz.
Titik didih -28,3 F (-33,5 C) pada 1 atm. Tekanan penguapan 16,4 psig pada 5 F
dan tekanan kondesasi 112,9 psig pada 86 F. Kalor laten uap 88,5 Btu/Ib pada titik didih.
R-500 adalah suatu campuraan azeotrope dari R-12 (73,8% dari berat) dan R-152
A difluoro Ethane (26,2% dari berat). R-500 juga disebut carrene-7, pada umumnya hanya
dipakai untuk mesin-mesin refrigerasi buatan Carrier. Seperti bahan pendingin golongan
fluorocarbon yang lain, R-500 tidak dapat terbakar , tidak beracun dan stabil. R-500
mempunyai daya campur sama dengan R-12.
Keuntungan R-500 terhadap R-12 :
1. Jika dipakai dengan mesi yang sama, dapat memberikan kapasitas 18% lebih besar
2. Dapat dipakai dari daerah 60 Hz dengan R-12 ke daerah 50 Hz dengan R-500 pada
mesin yang sama akan memberikan kapasitas yang sama pula.
Pererakan torak yang diperlukan lebih besar dari pada R-22 tetapi lebih kecil
daripada R-12, Jika dipakai dengan mesin yang sama dan untuk tujuan yang sama, R-500
dapat memberikan 18% lebih besar daripada aR-12 suatu uni dengan R-12 yang
kapasitasnya hendak dinaikan 18%, kita dapat mengusahakan dengan hanya menukar
bahan pendingin saja dengan R-500.
Jumlah putaran motor listrik berbanding lurus dengan besarnya frekwensi. Motor
listrik 60 Hz yang bekerja didaerah 50 Hz, jumlah putaranya hanya tinggal 5/6 bagian dan
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 108
pergerakan toraknya juga berkurang 18 %. Kompresor hermetik 60 Hz dengan R-12, akan
memberikan kapasitas yang sama jika dipakai untuk daerah 50 Hz dengan R-50 daya listrik
yang diperlukan juga hampir sama. R-50 mempunyai kemampuan menyerap air yang
sangat besar. Apabila hendak diisi dengan R-500, sebelumnya sistem harus dibuat vakum
dengan pompa vakum yang khusus, agar semua air dan uap dapat dikeluarkan. Selain itu
sistem juga harus memakai pengering (drier) untuk menyerap sisa air yang masih tertinggal
di dalam sistem. Mengisi sistem lemari es dengan R-500 tekanan tinggi dan sisi tekanan
rendah lebih tinggi. Kebocoran dapat dicari dengan halide leak detector, electronic leak
deterctor, air sabun atau zat warna dan lain-lain.
Refrigerant -503, CHF/CC1F3 Azeotrope
Kompresor :Torak pada sistem cascade
Pemakaian : (-87 s/d -90 C) untuk suhu sangat rendah dengan sistem cascade.
Titik didih -127,6 F (-88,7 C) pada 1 atm. Suhu penguapan ini sangat rendah, lebih
rendah dari R-13 maupun R-13 (CHF3). tekanan penguapan 249,3 psig pada 5 F suhu kritis
67,1 F (19,5 C) dan tekanan kritis 592,3 psig. kalor laten uap 77,15 Btu/Ib pada titik didih.
R-503 adalah satuan campuran azeotrope dari R-13 (59,9% dari berat) dan R-23
(40,1% dari berat). R-503 mempunyai titik didih yang lebih rendah dan kapasitas yang
lebih tinggi daripada R-13.
R-503 hampir meyerupai ethylene, tetapi tidak mudah terbakar, bahan pendingin
R-503 dipakai untuk suhu yang sangat rendah pada sistem cascade dengan R-12, R-22
atau R-502. Pada sistem cascade dipakai pada tingkat terendah. Sampai suhu 90 C).
Pada suhu rendah R-503 mempunyai kemampuan untuk menyerap kemampuan
untuk menyerap lebih banyak daripada bahan pendingin yang lain. Kita harus ingat bahwa
pada suhu rendah memerlukan sistem-sistem yang betul-betul kering. Air yang tidak larut
dengan bahan pendingin akan membeku menjadi es pada waktu melalui alat mengatur
bahan pendingin dari sistem.
Pada suhu rendah minyak pelumas tidak dapat ikut bersirkulasi dengan oil
separator atau alat lain untuk mengembalikan minyak pelumas ke kompresor. Kebocoran
dapat dicari dengan halide leak detector atau electrinic leak detector.
Bacaan lebih lanjut
1. Dossat, Principles of Refrigeration, 2nd ed., John Wiley and Sons, Chapter 16
-
Bahan Ajar Sistem dan Peralatan RHVAC
Jurusan Teknik Sipil 109
2. Althose, dkk., Modern Rferigeration and Air Conditioning, The Goldheart-Willcox
Company, Inc., 2003.
3. CP Arora, Refrigeration and Air Conditioning, 2 nd, (international edition), McGraw
Hill, 2001.
Soal-soal latihan
1. Sebutkan fungsi refrigerant pada system refrigerasi kompresi uap
2. Bagaimana cara menentukan/penamaan refrigerant
3. Jelaskan jenis refrigerant dank ode warna tabung yang digunakan
4. Apa yang dimaksud dengan NBP pada refrigerant, dan apa pentingnya
5. Apa yang dimaksud dengan ODP dan GWP, jelaskan
6. Sebutkan refrigerant alternative pengganti CFC atau HCFC, yang ramah lingkungan.
7. Apa yang dimaksud antifreeze, Jelaskan
8. Jelaskan yang dimaksud dengan refrigerant sekunder
9. Sebutkan beberapa contoh refrigerant sekunder
10. Kapan dalam suatu system digunakan refrigerant sekunder.