Mengenal Komponen-komponen
Utama
pada Refrigerator (Mesin Pendingin)
Oleh : Ir. Najamudin, MT
Dosen Universitas Bandar Lampung
I.
Pengertian Mesin Pendingin (Refrigerator)
Mesin pendingin (Refrigerator)
ialah suatu rangkaian mesin atau pesawat yang mampu bekerja untuk
menghasilkan suhu atau temperatur dingin (temperatur rendah).
Selain untuk
mengawetkan makanan dan sebagai penyejuk udara di dalam ruangan, mesin pendingin juga memiliki kegunaan-kegunaan
lainnya yang lebih spesifik, yaitu sebagai :
(1)
Pemisahan gas-gas dari udara
(Air Sparation Plant), yaitu gas N2, O2, dan Ar
(2)
Pencairan gas Amoniak
(Synthetic Amonia Plant), yaitu dengan cara gas ammoniak dikondensasikan pada
suhu 0oF – 50oF.
(3)
Dehumidification of air, yaitu
penurunan kadar uap air di udara dan proses ini diperlukan juga oleh pabrik O2
(Air Sparation Plant).
(4)
Air Conditioning (Penyejuk udara)
digunakan untuk mendapatkan kesegaran udara yang nyaman sesuai kondisi udara
yang dinginkan manusia yaitu seperti : Pemakaian AC pada ruang kerja, pada dunia
kedokteran digunakan untuk membantu penyembuhan pasien agar dapat berlangsung
lebih cepat apabila keadaan udara diatur
dan disesuaikan dengan kondisi pasien.
II.
Komponen Utama Refrigerator
adalah Sebagai berikut :
a)
Kompresor
b)
Kondensor
c) Pipa Kapiler / Katup Ekspansi ( Expansion Valve).
d)
Evaporator
III.
Komponen dan Media Pendukung Refrigerator adalah sebagai berikut :
a)
Strainer Atau Saringan
b)
Penampung Cairan (Receiver)
c)
Minyak Pelumas Kompresor
d)
Kipas ( Fan atau Blower )
e) Pengering (Dryer)
1. Kompressor
Kompresor pada
refrigerator adalah sebuah alat yang berfungsi untuk menaikkan tekanan
refrigerant dan menyalurkan gas refrigerant ke seluruh system refrigerator.
Jika dianalogikan, cara kerja kompresor Refrigerator layaknya seperti jantung
di tubuh manusia. Kompresor memiliki 2 pipa, yaitu pipa hisap dan pipa tekan dan
memiliki 2 daerah tekanan, yaitu tekanan rendah dan tekanan tinggi.
Jenis-jenis kompresor :
(1)
Kompresi torak.
(2) Kompresor Skrup (Screw
Compressor).
(3)
Kompresor sentrifugal : Kompresor
sentrifugal satu tingkat dan kompresor sentrifugal banyak tingkat.
Gambar 1. Kompresor
Sentrifugal Banyak Tingkat
Gambar 2. Kompresor Sekrup
(Screw Compressor)
Kompresor pada sistem
pengkondisian udara (AC) yang berdasarkan kontruksinya yaitu adalah :
1). Jenis terbuka
2). Jenis hermatik
3). Jenis semi hermatik
Pada kompresor hermatik
rumah kompresor dibuat dari baja dengan pengerjaan las sehingga baik kompresor
maupun motor listrik tak dapat diperiksa tanpa memotong rumah kompresor. Oleh
karena itu komponen dari kompresor hermatik haruslah terpercaya dan dapat
diandalkan.
Pada kompresor semi
hermatik rumah terbuat dari besi tuang, bagian-bagian penutup dan penyambungnya
masih dapat dibuka.
Kompresor hermatik
biasanya dibuat untuk unit kapasitas rendah sampai dengan 7,5 Kw.
Gambar 3. Kompresor
Hermatik
2. Kondensor.
Kondensor berfungsi sebagai alat penukar kalor, menurunkan
temperatur refrigeran, dan mengubah wujud refrigeran dari bentuk gas menjadi
cair. Kondensor pada AC biasanya di simpan pada luar ruangan (outdoor).
Kondensor biasanya didinginkan oleh kipas (FAN), fan ini berfungsi menghembuskan panas yang di
hasilkan kondensor pada saat pelepasan kalor yang di serap oleh gas
refrigeran. Agar proses pelepasan kalor bisa lebih cepat, pipa kondensor
didesain berliku dan dilengkapi dengan sirip.
Penggolongan jenis-jenis kondensor :
1) Kondensor tabung dan oil dengan pendinginan air.
2) Kondensor Koil dengan pendinginan udara
3)
Kondensor pendinginan air
Kondensor yang digunakan pada sistem pengkondisian udara biasanya
adalah jenis kondensor pendinginan udara. Kondensor ini terdiri dari koil pipa
pendingin bersirip plat (pipa tembaga dengan sirip aluminium atau pipa tembaga
sirip tembaga). Udara mengalir dengan arah tegak lurus pada bidang pendingin.
Gas refrigran yang bertemperatur tinggi masuk kebagian atas dari koil dan
secara berangsur angsur mencair dalam alirannya kebagian bawah koil.
Pada refrigerator ukuran kapasitas besar dan keperluan industry
biasanya menggunakan condenser dengan pendinginan air.
Gambar 4. Kondenser Koil
dengan Pendinginan Udara.
3.
Pipa Kapiler / Katup Ekspansi ( Expansion Valve).
Pipa kapiler merupakan komponen utama yang berfungsi menurunkan
tekanan refrigeran dan mengatur aliran refrigeran menuju evaporator. Fungsi
utama pipa kapiler ini sangat vital karena menghubungkan
dua bagian tekanan berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah.
refrigeran bertekanan tinggi sebelum melewati pipa kapiler akan di ubah atau
diturunkan tekanannya. Akibat dari penurunan tekanan refrigeran menyebabkan
penurunan suhu. Pada bagian inilah (pipa kapiler) refrigeran mencapai suhu
terendah (terdingin). Pipa kapiler terletak antara saringan (filter) dan
Evaporator.
Pada refrigerator dengan kapasitas besar dan untuk industry biasanya
menggunakan katup ekspansi / Expantion Valve sebagai alat penurunan tekanan Refrigerant yang dapat diatur
secara automatis. Katup ekspansi dipergunakan untuk mengekspansikan secara
adiabatic cairan refrigran yang bertekanan dan temperatur tinggi sampai
mencapai tingkat keadan tekanan dan temperatur rendah. Disamping mengatur
pemasukan refrigran sesuai dengan beban pendingin yang harus dilayani oleh
evaporator sehingga diperoleh efisiensi siklus refrigrasi yang maksimal.
Penggolongan jenis-jenis katup ekspansi :
1) Katup ekspansi otomatis termostatik
2) Katup ekspansi manual
3) Katup ekspansi tekanan konstan
Gambar
5. Katup ekspansi otomatis termostatik
4.
Evaporator
Evaporator berfungsi menyerap dan mengalirkan panas dari udara ke
refrigeran. Akibatnya, wujud cair refrigeran setelah melewati pipa kapiler /
katup ekspansi akan berubah wujud menjadi gas. Secara sederhana, evaporator
bisa di katakan sebagai alat penukar panas. Udara panas disekitar ruangan
ber-AC diserap oleh evaporator dan masuk melewati sirip-sirip pipa sehingga
suhu udara yang keluar dari sirip-sirip menjadi lebih rendah dari kondisi semula
atau dingin. Sirkulasi udara ruangan ber-AC diatur Oleh Blower indoor. Biasanya
Evaporator ditempatkan pada bagian dalam ruangan.
Penggolongan jenis-jenis evaporator :
1) Evaporator tabung dan oil
2) Evaporator tabung dan pipa dengan pendinginan air.
3) Evaporator koil dengan pendingin udara
Gambar 6. Evaporator
koil Pendinginan Udara.
Komponen Pendukung Refrigerator adalah Sebagai berikut
:
1. Strainer Atau Saringan
Strainer atau saringan berfungsi menyaring kotoran yang terbawa oleh
refrigeran di dalam sistem AC (Refrigerator), Kotoran yang lolos
dari saringan karena strainer rusak dapat menyebabkan penyumbatan pipa kapiler
/ Katup Ekspansi. Akibatnya, sirkulasi refrigeran menjadi terganggu. biasanya, kotoran
yang menjadi penyumbat sistem pendingin, seperti karat dan serpihan logam.
Gambar
7. Strainer atau Saringan
2. Penampung Cairan (Receiver)
Penampung cairan berfungsi sebagai penampung sementara refrigeran
cair bertemperatur rendah dan campuran minyak pelumas evaporator. Selain itu, accumulator
berfungsi mengatur sirkulasi aliran bahan refrigeran agar bisa keluar-masuk
melalui saluran isap kompresor. Untuk mencegah agar refrigeran cair tidak
mengalir ke kompresor, penampung cairan mengkondisikan wujud refrigeran tetap
dalam wujud gas. Sebab, ketika wujud refrigeran berbentuk gas akan lebih mudah
masuk ke dalam kompresor dan tidak merusak bagian dalam kompresor.
Gambar 8. Penampung Cairan
(Receiver)
Gambar 9. Komponen Utama
Refrigerator pada Air Sparation Plant.
Gambar 10. Komponen Utama
Refrigerator pada Air Conditioner
3. Minyak Pelumas Kompresor
Minyak pelumas atau oli kompresor pada sistem AC (Refrigerator)
berguna untuk melumasi bagian-bagian
kompresor agar tidak cepat aus karena gesekan. Selain itu, minyak pelumas
berfungsi meredam panas dibagian-bagian kompresor. Sebagian kecil dari oli
kompresor bercampur dengan refrigeran, kemudian ikut bersirkulasi di dalam system
pendingin melewati kondensor dan evaporator. Oleh sebab itu, oli kompresor
harus memiliki persyaratan khusus, yaitu bersifat melumasi, tahan terhadap
temperatur kompresor yang tinggi, memiliki titik beku yang rendah, dan tidak
menimbulkan efek negatif pada sifat refrigerant serta komponen AC yang
dilewatinya.
4. Kipas ( Fan atau Blower )
Pada komponen AC, Blower terletak di bagian indoor
yang berfungsi menghembuskan udara dingin yang di hasilkan evaporator. Fan
atau kipas terletak pada bagian outdoor yang berfungsi mendinginkan
refrigeran pada kondensor serta untuk membantu pelepasan panas pada kondensor.
5.
Pengering (Dryer)
Pengering terdiri dari sebuah silinder yang berisi desikan tersebut
dibungkus supaya mudah penggantianya, tetapi juga supaya serbuk desikan yang
halus tidak keluar dari pengering dan ikut serta dalam aliran refrigran.
Sebagai desikan sering di gunakan saringan molekuler atau sobabeat. Pengering
juga sangat diperlukan menghilangkan uap air dari refrigran.
Gambar 11. Pengering (Dryer)
6.
Katup Ekspansi (Ekspansi
Valve)
Katup ekspansi dipergunakan untuk
mengekspansikan secara adiabatic cairan refrigran yang bertekanan dan
temperatur tinggi sampai mencapai tingkat keadan tekanan dan temperatur rendah.
Disamping mengatur pemasukan refrigran sesuai dengan beban pendingin yang harus
dilayani oleh evaporator sehingga diperoleh efisiensi siklus refrigrasi yang
maksimal.
Penggolongan jenis-jenis katup ekspansi :
1) Katup ekspansi otomatis termostatik
2) Katup ekspansi manual
3) Katup ekspansi tekanan konstan
Gambar
12. Katup ekspansi otomatis termostatik
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat untuk kita
semua dan dapat menambah wawasan di bidang Mechanical Engineering
Thanks
Ir. Najamudin, MT
