sim-apr2005- (8)

7/22/2019 sim-apr2005- (8)

1/5

PEMAHAMAN TENTANG SISTEM REFRIGERASI

Darwis Tampubolon*)

, Robert Samosir**)

*)Staf Pengajar Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan

**) Staf Pengajar Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan

AbstrakRefrigerasi merupakan suatu kebutuhan dalam kehidupan saat ini teruma bagi masyarakat perkotaan.

Karena itu kita perlu mempelajari sitem kerja refrigerasi dan sekali gus mengenal komponen-komponen

refrigerasi. Refrigerasi dapat berupa lemari es pada rumah tangga, mesin pembeku (freezer), pendingin

sayur dan buah-buahan pada super mrket dan sebagainya. Peralatan ini dapat dijumpai mulai dari skala

kecil pada rumah tangga hingg skala besar pada aplikasi di industri. Sistem refrigerasi kompressi uap juga

digunakan pada aplikasi tata udara (air condition). Aplikasi tata udara untuk hunian manusia, mesin yang

digunakan dapat ditemui mulai dari skala kecil seperti AC window dan AC spilit dan skala besar seperti air

cooled chiller.

Kata-kata kunci:Udara dingin, Udara sejuk dengan refrigerasi

1. PendahuluanRefrigerasi adalah proses pengambilan kalor

atau panas dari suatu benda atau ruang untukmenurunkan temperaturnya. Kalor adalah salah satubentuk dari energi, sehingga mengambil kalor suatubenda ekuivalen dengan mengambil sebagianenergi dari molekul-molekulnya. Pada aplikasi tataudara (air conditioning), kalor yang diambil berasaldari udara. Untuk mengambil kalor dari udara,

maka udara harus bersentuhan dengan suatu bahanatau material yang memiliki temperatur yang lebihrendah.

Suatu mesin refrigerasi akan memiliki tigasistem terpisah yakni:1.Sistem refrigerasi2.Sumberdaya untuk menggerakkan kompresor,

yang berupa motor listrik3.Sistem kontrol untuk menjaga suhu benda atau

ruangan seperti di inginkan.

Mesin refrigerasi dapat berupa lemari es padarumah tangga, mesin pembeku (freezer), pendingin

sayur dan buah-buahan pada supermarket, mesinpembeku daging dan ikan, dan sebagainya.Peralatan ini dapat dijumpai mulai dari skala

kecil pada rumah tangga hingga skala besar padaaplikasi komersial dan industri.

Di samping itu, sistem refrigerasi komputeruap jugga digunakan pada aplikasi tata udara. Pada

aplikasi tata udara untuk hunian manusia, mesinyang digunakan dapat ditemui mulai dari skalakecil seperti AC window dan AC split, sampaidengan skala menengah dan besar seperti packagetrooftop air conditioner, water-cooled chiller, danair-cooled chiller.

2. Tujuan1. Dengan memahami cara kerja sistem

refrigerasi calon teknisi refrigerasi dapat lebihmudah mencari kesalahan atau kerusakan padasistem refrigerasi.

2. Dengan memahami cara kerja sistemrefrigerasi, masyarakat dapat menghindarikesalahan pemakaian dalam pengoperasianmesin refrigerasi.

3. Sistem Refrigerasi SederhanaSistem refrigerasi yang umum dan mudah

dijumpai pada apliksai sehari-hari, baik untukkeperluan rumah tangga, komersial, dan industri,

adalah sistem refrigerasi kompresi uap (vaporcompression refrigeration). Pada sistem ini terdapatrefrigeran (refrigerant), yakni suatu senyawa yangdapat berubah fase secara cepat dari uap ke cair dan

sebaliknya. Pada saat terjadi perubahan fase daricair ke uap, refrigeran akan mengambil kalor

(panas) dari lingkungan. Sebaliknya, saat berubah

fase dari uap ke cair, refrigeran akan membuangkalor (panas) ke lingkungan sekelilingnya.

Komponen utama dari suatu sistem refrigerasikompresi uap adalah:1. Evaporator2. Kompresor3. Kondenser4. Alat ekspansi (metering device)

Semua komponen tersebut dihubungkan olehsuatu sistem pemipaan sebagaimana ditunjukkan

pada Gambar 5.

Pemahaman tentang Sistem Refrigerasi (Darwis Tampubolon/Robert Samosir)314

7/22/2019 sim-apr2005- (8)

2/5

3.1 EvaporatorEvaporator adalah komponen yang digunakan

untuk mengambil kalor dari suatu ruangan atausuatu benda yang bersentuhan dengannya. Padaevaporator terjadi pendidihan (boiling) atau

penguapan (evaporation), atau perubahanfasarefrigran dari cair menjadi uap. Refrigeran pada

umumnya memiliki titik didih yang rendah. Sebagaicontoh, refrigeran 22 (R22) memiliki titik didih -41C. Dengan demikian, refrigeran mampu menyerapkalor pada temperatur yang sangat rendah.

Evaporator dapat berupa koil telanjang tanpasirip (bare pipe coil), koil bersirip (finned coil),

pelat (plate evaporator) shell and coil, atau shelland tube evaporator. Jenis evaporator yangdigunakan pada suatu sistem refrigerasi tergantungpada jenis aplikasinya.

3.2 KompresorKompresor dikenal sebagai jantung dari suatu

sistem refrigerasi, dan digunakan untuk menghisapdan menaikkan tekanan uap refrigeran yang berasaldari evaporator. Bagian pemipaan yang

menghubungkan antara evaporator dengaankompresor dikenal sebagai saluran hisap (suction

line). Penambahan tekanan uap refrigeran dengankompresor ini dimaksud agar refrigeran dapatmengembun pada temperatur yang relatif tinggi.

Refrigeran yang keluar dari kompresor masihberfasa uap dengan tekanan tinggi. Perbandinganantara absolut tekanan buang (discharge pressure)

dan tekanan isap (suction pressure) disebut denganratio kompresi (compression ratio).

Kompresor pada sistem refrigerasi dapatberupa kompresor torak (reciprocating compresor),rotary, scrol, screw, dan centrifugal. Kompresoryang paling umum dijumpai dan terdapat dalam

berbagai tingkat kapasitas adalah kompresor torak.Refrigeran yang masuk kedalam kompresor

harus benar-benar berfasa uap. Adanya cairan yangmasuk ke kompresor dapat merusak piston, silinder,

piston ring dan batang torak. Karena itu, beberapajenis mesin refrigerasi dilengkapi dengan liquid

receiver untuk memastikan refrigeran yang diisapoleh kompresor benar-benar telah berfasa uap.

Gambar 1: Evaporator

Gambar 2: Kompresor torak

Jurnal Teknik SIMETRIKAVol. 4 No. 1 April 2005: 312 316 315

7/22/2019 sim-apr2005- (8)

3/5

Gambar 3: Thermostatic expansion valve

3.3 KondenserKondenser berfungsi untuk mengembunkan

atau mengkondensasikan refrigeran bertekanantinggi dari kompresor. Pemipaan yangmenghubungkan antara kompresor dengankondenser dikenal dengan saluran buang (dischargeline). Dengan demikian, pada kondenser terjadiperubahan fasa uap ke cair ini selalu disertaidengan penbuangan kalor ke lingkungan. Padakondenser berpendingin udara (air cooledcondenser), pembuangan kalor dilakukan ke udara.Pada kondenser berpendingin air (water cooledcondenser), pembuangan kalor dilakukan ke air.

3.4 Alat Ekspansi (Metering Device)Komponen ini berfungsi memberikan satu

cairan refrigeran dalam tekanan rendah ke

Evaporator sesuai dengan kebutuhan. Pada alatekspansi terjadi penurunan tekanan refrigeranakibat adanya penyempitan aliran. Alat ekspansidapat berupa pipa kapiler, katup ekspansitermostatik (TXV, thermostatik expansion valve,Gambar 3), katup ekspansi automatik, maupunkatup ekspansi manual.

4. Komponen Pendukung pada SistemRefrigerasi

Solenoid Valve

Pada sistem refrigerasi, solenoid valve ataukatup solenoid dapat digunakaan untuk menyekataliran refrigeran pada saat sistem tidak sedangbekerja. Pada berbagai aplikasi, katup solenoid jugadapat digunakan sebagai alat bantu untukpenghilangan bunga es pada evaporator denganmetode hot gas defrosts.

Filter DryerKomponen ini berfungsi menyaring kotoran

dan menghilangkan uap air yang kemungkinanmasih tertinggal pada sistem refrigerasi. Filterdryerdipasang pada liquid line, yakni saluran yangmenghubungkan antara keluaran kondenser denganalat ekspansi.

Sight GlassAlat ini digunakan untuk mengamati secara

visual kondisi refrigeran pada liquid line. Apabila

ada pada sight glass terlihat ada gelembung, berartikondensasi pada kondensor tidak berlangsungsecara sempurna. Selain itu, dari warna yangtampak pada alat ini dapat dilihat apakah refrigeranpada sistem refrigerasi masih mengandung uap air

atau tidak.

4.4 Access Port / Service ValveAlat ini digunakan untuk keperluan

pemvakuman dan pengisian refrigeran. Alat ini jugadapat digunakan untuk keperluanpumpdown.

4.5 Liquid Receiver

Alat ini digunakan untuk menampungrefrigeran cair yang berasal dari kondenser. Liquidreceiver dipasang padaliquid line sebelum filterdryerdansight glass.

Gambar 4: Filter Dryer dan Sight Glass

Gambar 5: Liquid Reciver


7/22/2019 sim-apr2005- (8)

4/5

7/22/2019 sim-apr2005- (8)

5/5


9. Pada kondensor terjadi perubahan fasarefrigeran dari uap menjadi cair.

10.Alat ekspansi dapat berupa pipa kapiler ataukatup ekspansi termostatik.

Daftar PustakaArismunandar, W. 1998, Teknik Penyegaran udara,

Penerbir erlangga;

Handoko. K, 1981. Teknik Lemari Es, PT. IchtiarBaru Jakarta.

Instalasi Arus Kuat 2; P. Van Harten, E.Setiawan,1995. Bina Cipta Bandung Cetakan ketiga;Agustus.

Roy J. Dossat, 2002. Principle of Refrigeration,Printice Hall ed-5.

Stocker. WR, 1987. Refrigerasi dan Pengkondisian

Udara, Penerbit Erlangga.

sim-apr2005- (8)

Documents