AIR CONDITIONER (AC)

Kejadian-kejadian pada Kehidupan Sehari-hari yang sering kita alami, yang merupakan cikal bakal diciptakan Mesin Pendingin. Beberapa contoh :
1. Pada saat panas terik di siang hari, kita menyirami halaman rumah dengan air. Perhatikan apa yang terjadi. Kondisi Halaman terasa "sejuk". Perhatikan apa yang terjadi dengan air yang kita siramkan tadi !!.

2. Pada saat kita gerah "sumuk" karena berada di ruangan dengan banyak orang dimana ruangan tidak ber-AC, pada umumnya kita akan melakukan kegiatan kipas-kipas ke badan kita. Apa yang anda rasakan pada saat kipas-kipas, badan terasa sedikit atau bahkan ada yang merasakan nikmatnya kipas-kipas tersebut.

3. Pada suatu saat kita ke Dokter, dan Dokter memutuskan untuk melakukan injeksi "suntik" ke tubuh kita sudah tentu Dokter akan meng-olesi tubuh kita dengan suatu disinfectant atau alkohol 90% misalnya. Pada saat di-olesi itulah apa yang terjadi terhadap tubuh kita, coba perhatikan dan pikirkan respons bagian tubuh yang diolesi alkohol tadi : Sesaat terasa dingin-kah ? Jawabnya : Iya benar.

Coba perhatikan ke 3 contoh di atas dengan seksama. Lalu pikirkan Mengapa hal-hal tersebut di atas menjadi dasar diciptakannya Mesin Pendingin.

Kemudian orang berfikir dan berfikir, bahwasanya tidak mungkin kita menyiramkan Air, Alkohol dalam jumlah yang sangat banyak terus menerus. Pertanyaan yang pasti muncul adalah berapa volume air atau volume Alkohol yang dibutuhkan untuk menghasilkan "dingin" atau "sejuk" yang kita perlukan. Haruskah kita menyirami tubuh kita secara terus menerus dengan alkohol ? Di sisi lain, juga akan timbul pertanyaan : Berapa harga Alkohol per liter-nya ? Mahal dan sangat tidak Efisien !!!

Orang mencari dan mencari suatu zat (suatu cairan) yang bisa menggantikan air atau alkohol tadi, tetapi yang mempunyai sifat bisa berubah-ubah bentuk dengan susunan kimia yang stabil. Artinya walaupun bentuknya berubah dari cair ke gas atau dari bentuk gas ke cair susunan kimianya tidak berubah. Sampai pada suatu saat orang menemukan suatu zat yang dikenal oleh banyak orang dengan nama Freon atau nama kimianya : CFC (Chloro Fluoro Carbon). Zat ini secara teknik dikenal sebagai zat Refrigerant yang harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
1. Tidak Beracun
2. Tidak mudah terbakar
3. Mempunyai susunan kimia yang stabil
4. Dengan volume yang relatif sedikit dapat menyerap panas yang besar.
5. Bisa bercampur dengan oli compressor tanpa bereaksi.

Salah satu sifat CFC yang tidak menguntungkan kita yaitu merusak lapisan ozon pada atmosfir bumi. Contoh CFC : R12, R22 (R = Refrigerant)

Oleh karena sifat jelek tersebut maka orang mencari zat alternatif sebagai pengganti CFC atau "Freon" tadi yaitu Zat yang dikenal sekarang dengan nama kimia HC (Hidro Carbon) yang mempunyai sifat-sifat diatas tetapi tidak merusak lapisan ozon. Contoh HC (Hidro Carbon) : Duracool yang mempunyai berat jenis 30% dari pada refrigerant konvensional "Freon" sehingga kerja kompresor (compressor) lebih ringan dan dampaknya adalah hemat energi serta umur (life time) dari kompresor akan lebih panjang.

Refrigerant juga bisa dikatakan sebagai suatu zat (fluida) yang mengalir dalam suatu mesin pendingin atau mesin refrigerasi dan merupakan fluida kerja yang memindahkan panas atau kalor sesuatu (bisa produk atau lingkungan/ruangan) yang didinginkan ke lingungan.

Fungsi Refrigerant adalah mendinginkan sesuatu dengan cara menyerap panasnya sesuatu tersebut dan membuang panas atau kalor yang telah diserap ke lingkungan luar.

Sebelum kita membahas Cara Kerja Sistem Pendingin, maka perlu diketahui terlebih dahulu bagian-bagian penting dari suatu Mesin Pendingin dan mengetahui fungsi masing-masing bagian dari Sistem Mesin Pendingin, khusunya pada Sistem Pendingin Ruangan yaitu : AC (Air Conditioner).

Bagian-Bagian Penting dari Mesin Pendingin Ruangan (AC) :
1. Kompresor (Compressor) :
Kompresor adalah ibaratnya Jantung dalam tubuh kita yang bertugas untuk men-
sirkulasikan refrigerant dalam suatu sistem atau mesin pendingin. Refrigerant itu
ibaratnya adalah darah yang mengalir di dalam tubuh kita. Kompresor adalah Power
Unit dari sistem suatu Mesin Pendingin AC, yang mempunyai fungsi menghisap dan
memompa gas refrigerant. Atau dapat dikatakan : Ketika AC dijalankan, kompresor
akan mengubah fluida kerja yaitu refrigerant dalam bentuk gas yang bertekanan
rendah menjadi gas bertekanan tinggi. Selanjutnya gas bertekanan tinggi akibat di
pompa atau ditekan (discharge) oleh kompresor keluar kompresor menuju Kondensor.

2. Kondensor atau Pipa-pipa Kondensor.
Kondensor adalah berupa pipa-pipa yang dibengkok-bengkok-kan yang berfungsi untuk mendinginkan gas refrigerant yang bertekanan tinggi, sehingga gas tersebut dengan cepat berubah menjadi cairan refrigerant bertekanan tinggi. Untuk mempercepat proses pendinginan gas refrigerant tadi, pada pipa-pipa kondensor dipasang sebuah kipas (outdoor fan. Dengan dipasangnya kipas tersebut menyebabkan gas bertekanan tinggi yang keluar dari kompresor akan dengan cepat berubah menjadi cairan.

3. Orifice Tube
Alat ini adalah berada diantara Pipa-pipa Kondensor dan Evaporator. Bagian ini bertugas untuk menurunkan tekanan dan suhu cairan refrigerant yang akan masuk ke pipa-pipa Evaporator menjadi cairan dingin bertekanan rendah. Pada beberapa sistem, selain memasang orifice tube, dipasang juga sebuah alat yang dinamakan katub ekspansi (expansion valve).

4. Katup Ekspansi (Expansion Valve)
Katub Ekspansi bertugas untuk mengontrol aliran cairan refrigerant yang akan disemprotkan ke pipa-pipa Evaporator, sehingga sebagian cairan sudah berubah menjadi uap (menguap di dalam pipa-pipa Evaporator).

5. Evaporator (Pipa-Pipa Evaporator)
Dalam pipa-pipa evaporator, refrigerant yang masih dalam bentuk cair (cairan refrigerant) menguap, artinya terjadi perubahan bentuk refrigerant dari bentuk cair menjadi uap (gas), pada saat inilah proses penyerapan panas. Dengan demikian lingkungan atau ruangan akan kehilangan panas atau dengan kata lain lingkungan (ruangan) menjadi dingin. Ada kemungkinan cairan refrigerant dalam jumlah yang sedikit tidak menjadi uap atau menguap. Cairan refrigerant yang tidak sempat menguap ini ditampung dalam subuah alat yang dinamakan akumulator atau pengering, sehingga cairan itu juga akan menjadi uap sebelum masuk ke kompresor. Uap refrigerant bertekanan rendah tersebut akan dihisap (suction) oleh kompresor dan ditekan lagi keluar kompresor (discharge) dan mengalir ke dalam sistem pendingin lagi ke pipa-pipa kondensor, dst.

KOMPRESOR (COMPRESSOR)

Jenis-Jenis Kompresor AC berdasar pengaturan motornya (letak motornya) ada 3 jenis, yaitu :
1. Hermetic
2. Semi Hermetic
3. Open Unit (Open Type) : Belt Drive dan Direct Drive

Menurut Jenisnya Kompresor AC (atau berdasar Metode Kerjanya) ada 5 macam, yaitu :
1. Kompresor Torak (reciprocating)(piston)
2. Kompresor Sekrup (screw) juga disebut Kompresor Helixs
3. Kompresor Putar (Rotary)
4. Kompresor Scroll
5. Kompresor Sentrifugal.

Pada umumnya penggunaan jenis-jenis kompresor di atas tergantung pada ukuran, kapasitas, pemasangan dan refrigerant yang dipakai.

KONDENSOR (CONDENSOR)

Bagian Kondensor berfungsi sebagai alat perpindahan panas (heat changer) sehingga panas dari gas (uap) refrigerant dilepaskan ke medium pengembun sehingga refrigerant akan mengalami proses pengembunan (berkondensasi), berubah bentuknya dari gas (uap) menjadi cair ( gas state to liquid state).
Berdasar Media Pendinginannya, Kondensor dibagi menjadi 3 jenis, yaitu :
1. Aircooled Condensor, yaitu : Kondensor yang didinginkan oleh udara dibantu dengan kipas angin (fan).
2. Watercooled Condensor, yaitu kondensor yang dinginkan oleh air dibantu dengan pompa.
3. Evaporator Condensor, yaitu : kondensor yang didinginkan oleh air dan udara.

EVAPORATOR

Evaporator merupakan suatu bagian yang berfungsi menyerap panas atau suatu permukaan perpindahan panas dimana cairan refrigerant yang mudah menguap diuapkan dengan tujuan untuk mengambil panas (menyerap panas) dari ruangan atau bahan yang akan didinginkan.

Evaporator berdasar jenis konstruksinya digolongkan dalam beberapa cara, yaitu :
1. Pipa-pipa bersirip (fin)
2. Plate Surface
3. Pipa Telanjang (bare tube)
4. Tabung dengan pipa (shell and tube).

KATUB EKSPANSI (EXPANSION VALVE)

Alat ini digunakan untuk mengalirkan cairan refrigerant yang bertekanan tinggi mencapai tingkat keadaan yang rendah baik suhu maupun tekanannya. Pada proses ekspansi ini bisa dilakukan dengan menggunakan pipa kapiler atau katub ekspansi. Secara spesifik katub ekspansi berfungsi mangatur pasokan cairan refrigerant (mengontrol jumlah cairan pendingin) yang mengalir dari sisi tekanan tinggi ke sisi tekanan rendah sesuai dengan beban pendinginan yang harus dilayani oleh evaporator.

Katub Ekspansi dapat dibedakan menjadi 2 jenis :
1. Katub Ekspansi Thermosatatik TXV
2. Katub Ekspansi Automatic AXV.

Penggunaan pipa kapiler pada khususnya dipakai pada AC dengan kapasitas mesin pendingin yang kecil.
Perbedaan pemakaian pipa kapiler dengan katub ekspansi, adalah sbb :
Pada pemakaian dengan pipa kapiler, pipa kapiler tidak bisa menahan atau menghentikan aliran cairan refrigerant pada waktu kompresor sedang jalan maupun sedang berhenti. Oleh karena itu, waktu kompresor tidak bekerja atau dihentikan, cairan refrigerant pada sisi tekanan tinggi akan terus mengalir ke sisi tekanan rendah sampai tekanan pada kedua sisi tekanan menjadi sama. Waktu yang diperlukan untuk menjadikan tekanan kedua sisi menjadi sama dinamakan Equalizer Time. Pada Room Air Conditioner biasanya diperlukan waktu sekitar 3 menit. Setelah tekanan pada kedua sisi sama, artinya sistem dalam keadaan seimbang sehingga saat kompresor hendak dijalankan kembali, motornya dapat start kembali dengan mudah. Salah satu keuntungan pada sistem pendingin dengan pipa kapiler, kita dapat hanya memakai split phase motor tanpa starting capasitor.

Kelemahan Sistem yang memakai pipa kapiler adalah : pemakaian banyaknya refrigerant (volume=isi) harus tepat, tidak boleh lebih atau kurang.

....... ikuti penjelasan selanjutnya ....