Pengertian Refrigerasi Dan Prinsip Refrigerasi

Pengertian Refrigerasi

Refrigerasi yakni suatu perjuangan untuk memelihara tingkat suhu dari suatu produk atau ruangan semoga suhunya lebih rendah dari suhu lingkungan sekitarnya dangan cara perembesan panas dari materi atau ruangan itu, dan sanggup diartikan juga bahwa refrigerasi sebagai suatu pengelolaan terhadap panas (IIyas, 1993 ).

Prinsip Dasar Refrigerasi

Secara umum, prinsip refrigerasi yakni proses perembesan panas dari dalam ruangan yang tertutup kedap kemudian memindahkan serta mengenyahkan panas keluar dari ruangan tersebut. Proses merefrigerasi ruangan tersebut perlu tenaga atau energi, energi yang paling cocok untuk refrigerasi yakni tenaga listrik untuk menggerakkan kompresor unit refrigerasi (Ilyas, 1993 ).

Refrigerasi memanfaatkan sifat – sifat panas (thermal) dari refrigeran selagi materi itu berubah keadaan dari bentuk cair menjadi gas dan sebaliknya dari gas menjadi cair.

Proses yang Berlangsung pada Sistem Refrigerasi

Menurut IIyas (1993), beberapa proses yang berlangsung dari unit mesin refrigerasi yakni sebagai berikut:

1). Penguapan 

Penguapan yakni proses refrigeran cair yang berada dalam evaporator menguap pada suhu tetap. Meskipun telah menyerap panas dari produk atau ruangan yang didinginkannya, perembesan panas selama penguapan tersebut tidak disertai oleh kenaikan suhu 

2). Pemampatan

Pemampatan yakni suatu proses refrigeran yang berupa uap hirau taacuh dari evaporator di hisap oleh kompresor dan kemudian di mampatkan sehingga suhu dan tekanannya menjelma tinggi. Setelah di mampatkan kemudian refrigeran tersebut di tekan menuju kondensor 

3). Pengembunan

Proses pengembunan intinya yakni mengenyahkan panas dari refrigeran yang bersuhu dan bertekanan tinggi di dalam kondensor dimana medium pengembunannya sanggup berupa air atau udara sehingga panas refrigeran diserap oleh medium tersebut 

4). Pemuaian

Pemuaian yakni suatu proses pengaturan bentuk refrigeran supaya memuai atau mengabut dengan tujuan untuk mempercepat terjadinya uap refrigeran hirau taacuh di evaporator. Cara kerjanya yaitu tekanan cairan refrigeran dijatuh tekankan pada katup perluasan sehingga suhunya menjadi di bawah suhu ruangan yang direfrigerasi.

Bahan Pendingin ( Refrigerant )

Bahan pendingin yakni media pendingin yang berbentuk cairan maupun gas dan mempunyai titik didih sangat rendah pada tekanan 1 Atm. Dewasa ini banyak digunakan baha refrigeran yang mengandung CFC. Namun remaja ini sangt gencar dibicarakan oleh pakar – pakar lingkungan hidup mengenai penipisan lapisan ozon yang dirusak oleh gas – gas klorine yang dilepaskan insan maupun melalui proses alamiah. Pada mulanya para ilmuan beropini penipisan ozon utama yakni disebabkan nitrogen oksida yang berasal dari pesawat supersonik. Belakangan ini perhatian ilmuan beralih pada zat kimia yang dibentuk oleh manusia, yaitu Clorofluoro Carbon ( CFC ). Dampak penipisan ozon sangat besar lengan berkuasa negatif terhadap kesehatan manusia, kehidupan tumbuh – tumbuhan, dan binatang. Selain itu, juga berdampak negatif terhadap iklim, yaitu meningkatkan suhu rata - rata dan perubahan iklim global serta pencemaran udara ( Sumanto, 2004 ).Sumanto ( 2004 ) menyampaikan bahwa, materi pendingin dibagi menjadi dua yaitu :

1. Amonia ( R 717 atau NH3 )

Amonia ( R 717 ) digunakan secara luas pada mesin refrigerasi yang besar ( industri ). Titik didih normalnya yakni 33ºC. Amonia mempunyai karakteristik amis meskipun pada konsentrasi yang kecil di udara. Tidak sanggup terbakar, tetapi meledak ketika bercampur dengan udara dengan prosentase volume 13 : 28. Karena imbas korosi dari amonia, maka tembaga atau adonan tembaga harus tidak digunakan pada mesin – mesin yang memakai amonia.

2. Fluorinated ( CFC )

Fluorinated yakni refrigeran yang kondusif dan tidak beracun yang banyak digunakan kini ini. Adapun di pasaran dikenal dengan Freon, genetron, frigen, areton, isotron, asahi frond dan lain - lain.     

Jenis refrigeran ini terdiri dari :

• R 11 ( tricloromono fluoro metane = CCI3F)
• R 12 ( Dichloro difluoro methane = CCL2F2 )
• R 22 ( Monochloro difluoro methane = CHCLF2 )
• R 502(Campuran antara CCL2F2 - CF3 = 51,2 % dan CHCLF2 = 48,8 %)

Syarat – Syarat Bahan Pendingin ( Refrigerant )

Sumanto ( 2004 ) menyampaikan bahwa, untuk keperluan suatu jenis pendinginan ( misal untuk pendinginan udara atau pengawetan beku ) diharapkan refrigeran dengan karakteristik termodinamika yang tepat. Adapun syarat – syarat umum untuk refrigeran yakni :

1. Tidak beracun dan tidak berbau merangsang
2. Tidak sanggup terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, pelumas, dan sebagainya
3. Tidak mengakibatkan korosi terhadap materi logam yang digunakan pada sistem pendingin
4. Bila terjadi kebocoran gampang dicari
5. Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah
6. Mempunyai susunan kimia yang stabil, tidak terurai setiap kali dimampatkan, diembunkan, dan diuapkan
7. Perbedaan antara tekanan penguapan dan tekanan pengembunan ( kondensasi ) harus sekecil mungkin
8. Mempunyai panas laten penguapan yang besar, semoga panas yang diserap evaporator sanggup maksimal
9. Tidak merusak badan manusia
10. Konduktivitas thermal yang tinggi
11. Viskositas dalam fase cair maupun fase gas rendah, semoga tahanan fatwa refrigeran dalam pipa sekecil mungkin
12. Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak mengakibatkan korosi pada material isolator listrik
13. Harganya tidak mahal dan gampang diperoleh.

Minyak Pelumas Kompresor

Minyak pelumas mesin refrigerasi bersirkulasi hanya untuk melumasi serpihan – serpihan kompresor yang bergesekan. Sebagian dari minyak pelumas bercampur dengan refrigeran dan masuk kedalam kondensor dan evaporator. Minyak pelumas harus mempunyai sifat yang baik dan tidak mengakibatkan terjadinya gangguan – gangguan.

Syarat – Syarat Minyak Pelumas

E. Karyanto ( 2004 ) menyampaikan bahwa, minyak pelumas kompresor yang baik harus mempunyai sifat – sifat berikut ini :

1. Mempunyai struktur kimia yang stabil ( Good chemical stability ), tidak gampang bereaksi dengan materi pendingin ( refrigerant ) atau benda lain yang banyak digunakan pada sistem pendingin
2. Tidak merusak tembaga pada suhu 250ºF ( 121ºC )
3. Mempunyai titik gumpal ( Block Point ) yang rendah -70ºF ( -57ºC )
4. Tidak mengandung air, tir, lilin, dan lain – lain kotoran
5. Mempunyai pour point ( suhu terendah ) dimana minyak masih sanggup mengalir dengan suhu yang rendah 
6. Tidak berbusa, lantaran jika berbusa minyak pelumas sanggup terbawa oleh materi pendingin masuk ke kompresor, sanggup merusak katup kompresor
7. Mempunyai dielektrik ( tidak menghantarkan listrik ) yang kuat
8. Mempunyai kekentalan ( Viscosity ) pada 100ºF ( 37,8ºC )

Cara Pelumasan pada Kompresor

Moelyanto ( 2001 ) menyampaikan bahwa, suatu kompresor sanggup dilumasi dengan salah satu atau kombinasi dari cara – cara berikut di bawah ini :

1. Percikan

Rumah engkol pada sistem ini berfungsi sebagai penampung minyak pelumas hingga kira – kira sama tinggi dengan dasar lager utama. Setiap gerakan poros engkol, batang torak, atau serpihan lainnya akan tercelup pada pelumas sehingga mengakibatkan percikan ke arah dinding silinder, metal, lager dan sebagainya. Kadang – kadang batang torak diberi alur untuk membawa pelumas ke pena torak. 

2. Aliran

Pelumas dari penampung dinaikkan dengan suatu cincin, piringan, ulir, atau alat lain yang berputar ke dalam penampung yang terletak lebih tinggi. Dari sini pelumas tersebut dialirkan secara gravitasi ke serpihan – serpihan yang memerlukan pelumasan.

3. Tekanan

Pelumasan sistem ini memakai pompa pelumas yang terletak pada ujung poros engkol untuk mengalirkan pelumas dari penampung ke serpihan yang bergesekan melalui tabung atau susukan di dalam poros engkol dan batang torak. Sebuah penyaring dipasang pada serpihan penghisapan pompa dan ada kalanya dipasang lagi penyaring sesudah pompa.

Komponen – Komponen Mesin Refrigerasi 

Komponen Utama Mesin Refrigerasi

Secara garis besar komponen utama mesin refrigerasi sanggup dikelompokkan antara lain:

1. Kompresor

Kompresor yakni komponen yang berfungsi untuk menghisap, memampatkan kemudian menekan uap refrigeran semoga bersirkulasi ke seluruh sistem refrigerasi sehingga diharapkan terjadi perbedaan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah (IIyas, 1993). Berikut yakni jenis - jenis kompresor berdasarkan konstruksinya yang sering dipakai:

a) Kompresor torak 

Kompresor torak yakni suatu kompresor yang proses pengisapan dan pengutamaan terhadap refrigeran memakai torak. Sebagian besar unit refrigerasi berkapasitas besar memakai kompresor torak. Kompresor torak mempunyai cara kerja yang sama dengan motor dua tak. Kompresor mempunyai silinder, yang didalamnya piston bergerak turun – naik. Gerak turun – naiknya piston disebabkan oleh kerja motor listrik di dalam kompresor. Pada ketika piston bergerak turun / ke bawah terjadi penurunan dalam silinder, tepatnya antara piston dengan tutup silinder. Katup isap membuka dan materi pendingin diisap masuk melalui katup isap dalam silinder. Pada ketika piston bergerak ke atas / naik, gas yang ada di dalam silinder termampatkan dan ditekan ke atas. Katup tekan terbuka, gas tertekan keluar melalui katup tekan ini ( Vitex, 2002 ).

b) Kompresor putar (Rotary)

Kompresor putar yakni kompresor yang memakai sepasang rotor yang berputar untuk mengisap dan menekan refrigeran. Konstruksi kompresor Rotari lebih sederhana dan suaranya lebih halus (Stoecker. et al, 1996 ).

c) Kompresor sekrup

Kompresor sekrup yakni kompresor yang serpihan hisap dan tekan berupa sepasang sekrup berulir. Kompresor ini mempunyai sedikit serpihan yang bergesekan, kompresi stabil terhadap dampak cairan yang terserap dalam refrigeran. Mekanisme kompresi ada tiga langkah yaitu langkah hisap, pemampatan dan tekan.

d) Kompresor semi hermetik

Kompresor semi hermetik yakni jenis kompresor yang motor listrik dan kompresornya bangun sendiri – sendiri, tetapi dihubungkan sehingga seolah – olah menjadi satu bagian. Untuk memutarkan kompresor, poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya pribadi ( Sumanto, 2004 )

e) Kompresor hermetik

Kompresor hermetik yakni kompresor yang rotor motor listrik dengan kompresor ada dalam satu rumah dan penyambungan rumahnya dilakukan dengan pengelasan, sehingga terjadi kedap udara. Kompresor ini tak sanggup dibuka kecuali dengan memotongnya.

Sedangkan kompresor berdasarkan tingkatan kompresinya (Mycom W Series Manual) mencakup :

a. Kompresor satu tingkat (Single Stage)

Kompresor satu tingkat yakni sebuah kompresor yang satu buah susukan hisap dan satu buah susukan tekan. Uap refrigeran masuk melewati suction strainer (saluran pembagi ke masing – masing silinder). Kemudian masuk ke suction chamber yaitu ruangan hisap, diteruskan ke dalam ruang silinder. Kemudian dimampatkan dalam ruang silinder selanjutnya ditekan melalui susukan tekannya.

b. Kompresor dua tingkat (Double Stage)

Kompresor dua tingkat yakni kompresor yang dua susukan hisap dan dua susukan tekan. Uap hasil dari penghisapan dan pengutamaan pertama yang berupa uap bersuhu dan bertekanan tinggi di dinginkan di dalam gas cooler yaitu pendingin gas atau uap refrigeran sementara. Uap refrigeran yang bersuhu rendah dan bertekanan tinggi kemudian dihisap ke susukan hisap dan tekan berikutnya untuk menerima uap refrigeran yang bersuhu dan bertekanan tinggi. Uap refrigeran tersebut selanjutnya disalurkan ke oil separator dan seterusnya.

Kondensor

Kondensor yakni suatu alat yang berfungsi untuk melepaskan panas yang diserap refrigeran di evaporator dan panas yang terjadi selama kompresi ( E. Karyanto 2004 ). Jenis- jenis kondensor yang kebanyakan digunakan yakni sebagai berikut:

a) Kondensor pipa ganda ( Tube and Tube)

Jenis kondensor ini terdiri dari susunan dua pipa koaksial, dimana refrigeran mengalir melalui susukan yang berbentuk antara pipa dalam dan pipa luar, dari atas ke bawah. Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam dengan arah yang berlawanan dengan arah fatwa refrigeran. 

b) Kondensor tabung dan koil ( Shell and Coil )

Yaitu bentuk konstruksi dari kondensor yang tersusun dari satu atau lebih koil – koil bare tube atau fine tube yang dimasukkan ke dalam tabung baja yang di las. Air ( water ) bersirkulasi melalui koil, sementara materi pendingin ( refrigerant ) di simpan dalam tabung dan merendam koil air tersebut sehingga terjadi perpindahan panas ( E. Karyanto, 2004 ).

c) Kondensor pendingin udara

Kondensor pendingin udara yakni jenis kondensor yang terdiri dari koil pipa pendingin yang bersirip pelat (tembaga atau aluminium). Udara mengalir dengan arah tegak lurus pada bidang pendingin, gas refrigeran yang bertemperatur tinggi masuk ke serpihan atas dari koil dan secara berangsur mencair dalam alirannya ke bawah.

d) Kondensor tabung dan pipa horizontal (Shell and Tube)

Kondensor tabung dan pipa horizontal yakni kondensor tabung yang di dalamnya banyak terdapat pipa – pipa pendingin, dimana air pendingin mengalir dalam pipa – pipa tersebut. Ujung dan pangkal pipa terikat pada pelat pipa, sedangkan diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat untuk membagi fatwa air yang melewati pipa – pipa

Share this post