Jenis-Jenis Refrigeran

JENIS-JENIS REFRIGERAN (BAHAN PENDINGIN) 

          Proses pendinginan (refrigerasi) merupakan proses pemindahan energi panas yang terkandung di dalam suatu ruangan. Untuk keperluan pemindahan energi panas ruangan tersebut dibutuhkan suatu fluida penukar kalor yang disebut Refrigeran. Persyaratan yang harus dimiliki oleh suatu refrigeran antara lain adalah :

• Titik penguapan yang rendah
• Kestabilan tekanan
• Panas laten yang tinggi
• Mudah  mengembun pada suhu ruang
• Mudah bercampur dengan oli pelumas
• Tidak korosif
• Tidak mudah terbakar
• Tidak beracun

         CFC (Cloro fluoro  Carbon) adalah Jenis refrigeran yang paling terkenal , akibat yang ditimbulkan oleh jenis ini adalah merusak lapisan ozon dan berkontribusi tinggi terhadap efek pemanasan global. Sehingga jenis ini dihapuskan dan sebagai gantinya adalah  HCFC-22, HFC-134a dan HC-600a.

          Menurut sifat penyerapan dan ekspansi panas, maka refrigeran dapat  dibagi menjadi 2 klasifikasi yaitu :

Kelas 1 :

          Adalah refrigeran yang dapat memberikan efek pendinginan dengan menyerap panas laten dari substansi yang didinginkan. Yang termasuk dalam klasifikasi ini adalah Sulfur Dioksida, Metil Klorida, Ethil Klorida, Amonia, Carbon Dioksida, Isobutan, CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-21, HCFC-22, CFC-113, CFC-114, CFC-115 dan HCFC-502. 

Kelas 2 :

          Adalah refrigeran yang hanya dapat menyerap panas sensibel dari substansi yang didinginkannya. Yang termasuk dalam klasifikasi ini adalah Udara, Cairan kalsium klorida, Cairan sodium klorida dan Alkohol.

          Jenis-jenis refriferan (bahan pendingin) adalah sebagai berikut :

1.  Refrigeran-11 (R-11)

          Merupakan CCL3 F (Trichloro Monofluoro Methane) yang mempunyai karakteristik antara lain sebagai berikut :

• Titik didihnya  adalah 23,8oC atau 74,9° F pada 1 atmosfer
• Tekanan penguapannya adalah 24 inch Hg vakum pada (-15)°C
• Tekanan kondensasinya 3,5 psig pada 30°C. Kalor laten uap 73, 8 Btu/lb pada titik didih
• Sangat stabil, tidak dapat beracun, tidak dapat korosif, tidak dapat terbakar dan tak mudah meledak,
• Merupakan isolator yang baik karena  mempunyai kekuatan dielektrik yang besar. Maka R - 11 sering digunakan untuk membersihkan bagian dalam dan sistem lemari es atau air  conditioning unit yang motornya terbakar.
• Dapat melarutkan karet alam, tetapi tidak dapat bereaksi dengan karet sintesis.

2.  Refrigeran-12 (R-12)

         Merupakan CCL2 F2 (Dichloro Diflurio Methane) yang sangat populer dan banyak dipakai untuk mesin pendingin domestik. Karakteristiknya antara lain sebagai berikut :

·     Titik didih - 29,8°C pada tekanan 1 atmosfir

·     Tekanan penguapan 11,8 psig pada 15°C

·     Tekanan kondensasi 93,3 psig pada 30°C.

·     Sangat aman karena tidak dapat korosif, tidak dapat beracun, tidak dapat terbakar  atau meledak dalam bentuk cair maupun dalam bentuk gas.

·    Tidak berwarna, bahkan transparan dan tidak dapat berbau.

·    Stabil pada suhu kerja rendah maupun pada suhu kerja tinggi.

·  Tidak dapat melarutkan air, tetapi dapat melarutkan hydrocarbon, alkohol, ether, ester, dan ketone.

·    Merusak karet alam tetapi tidak dapat bereaksi dengan karet sintesis.

·    Mempunyai kekuatan dielektrik yang besar.

·    Dapat bercampur dengan minyak pelumas dalam semua keadaan.

· Jika bercampur dengan air pada suhu tinggi dapat membentuk asam halogen sehingga akan menjadi korosif.

          Pemakaian yang sangat luas adalah untuk lemani es, frezer, ice cream cabinet, water coller, refrigerasi dan air oinditioning yang besar. R - 12 mempunyai beberapa keunggulan dibanding dengant R -22 yaitu:

·   Tekanan kerja dan suhu kerja lebih rendarh

·    Lebih bercampur dengan minyak pelumas dalam semua keadaan

·    Harga lebih murah. 

3.  Refrigeran-13 (R-13)

          Merupkan CCL F3 (Chloro Friflaoro Methane) yang dapat dipakai untuk menggantikan R - 22 atau R - 500 pada pemakaian suhu yang rendah dan mempunyai karakteristik sebagai berikut:

·    Mempunyai titik - 18,4°F pada 1 atmosfir

·    Tekanan penguapan 117,1 psi pada - 15°C.

·    Tekanan kondensasi 546,6 psig pada 28,9°C

·    Kalor laten uap 63,85 Btu/lb pada titik didih

·   Tidak dapat bercampur dengan minyak pelumas

·   Suhu kritis 28,8°C pada 1 atm

4.  Refrigeran -22 (R-22)

          Merupakan CHCl F2 (Chloro DiFluoro Methane) yang sangat populer,  karena banyak dipakai untuk air conditioning ukuran kecil dan sedang. Adapun sifat-sifat utama dari R- 22 adalah :

·      Titik didih pada tekanan atmosfir -40, 8°C

·      Tekanan penguapan pada - 15°C ada 28,3 psi

·      Tekanan kondensasi pada 30°C adalab 158,2 psig.

·       Kalor laten uap 100, 6 Btu/lb pada titik didih

·       Mempunyai kekuatan dielektrik yang besar

·      Tidak korosif terhadap logam seperti besi, tembaga, aluminium, kuningan, baja dan lain-lain.

·     Dapat bercampur dengan minyak pelumas pada tekanan rendah terutama di evaporator.

·      Mempunyai kemampuan menyerap air sebesar tiga kali Iebih besar dari R -12.

·      Tidak beracun, tidak berbau dan mudah dideteksi.

5.  Refrigeran-40 (R-40)

          Merupakan CH3 Cl (MethyI Chlorida) yang mempunyai sifat-sifat (karakteristik) sebagai berikut :

·      Titik didih pada tekanan 1 atmosfir - 23,7°C

·      Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 6,5 psig

·      Tekanan kondensor pada 30°C adalah 80 psig

·       Kalor laten uap 180,6 Btu/lb pada titik didih

·       Tidak beracun

·    Dapat terbakar dan meledak bila bercampur dengan udara pada konsentrasi 8-17 % dan volume.

·     Dapat memabukkan orang pada konsentrasi (kadar) yang tinggi.

· Korosif terhadap logam ferro dan non ferro terutama untuk aluminium, seng dan Magnesium.

·     Korosif terhadap karet alam dan sintesis.

·     Dapat membentuk asam hydroclorik yang lemah bila bercampur dengan air.

·     Dapat bercampur dengan minyak pelumas.

           Oleh karena R - 40 banyak mengandung kelemahan, maka refrigeran ini sudah jarang dipakai dan banyak diganti dengan bahan pendingin golongan fluokarbon.

6.  Refrigeran-113 (R-113)

        Merupakan C2Cl3F3  (Trichloro Trifluoro Ethane) yang menpunyai sifat-sifat (karakteristik) sebagai berikut :

·   Titik didih pada tekanan 1 atmosfir 47,6°C

·   Tekanan penguapan pada -15°C adalah 27,9 inch Hg

·   Tekanan kondensasi pada 30°C adalah 13,9 inch Hg

·   Kalor laten uap 63,12 Btu/Ib pada titik didih

·   Mempunyai kekuatan dielektrik yang besar

·   Mempunyai struktur yang sangat stabil

7.  Refrigeran-114 (R-114)

           Merupakan C2Cl2F4 F (Dichloro Tetrafluora Ethane). Bila R - 114 dicampur dengan R - 12 dapat digunakan dalam bidang kosmetik tanpa memberi efek sampingan pada kulit. Sifat-sifat da R - 114 adalah sebagai berikut :

·   Titik didih pada tekanan 1 atmosfir 3, 8°C

·   Tekanan pengembunan pada -15°C adalah 16,2 inch Hg

·   Tekanan pengembunan pada 30°C adalah 21,6 psig

·    Kalor laten uap 59 Btu/lb pada titik didih

·   Tidak berwarna

·   Tidak dapat meledak

·   Tidak korosif walaupun berhubungan dengan air

·   Tidak berbau

·   Strukturnya sangat stabil

·   Dapat bercampur dengan minyak pelumas kompressor pada tekanan tinggi, tetapi tidak bercampur pada tekanan rendah terutama di evaporator

8.  Refrigeran-134a (R-134a)

          Merupakan Ch2 FC F3 (Ethene Tetrafluoro)  yang mempunyai sifat-sifat (karakteristik) sebagai berikut :

·   Titik didih pada tekanan 1 atmosfir - 26,1°C

·   Suhu kritis 101°C

·   Tekanan kritis 4060 Kpa

·   Tekanan penguapan pada 25°C adalah 668 Kpa.

·    Tidak korosif

·    Tidak berbau

·    Tidak dapat terbakar dan tak dapat meledak

·    Struktur kimianya stabil

·    Tidak beracun

·     Mempunyai kekuatan dielektrik yang besar

·     Dapat bercampur dengan minyak pelumas.

·    Tidak dapat merusak ozon 

9.  Refrigeran-500 (R-500)

         Merupakan Ccl2F2 dan CH3CHF2 (Azeatrope). Dilihat dan rumus kimianya bahwa R - 500 adatah refrigeran campuran, yaitu campuran dari 73,8% dari R - 12 dan 26,2% dari R - 152A. Sifat-sifat dan R - 500 adalah sebagai berikut :

·    Titik didih pada 1 atmosfir - 33,5°C

·    Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 16,4 psig

·    Tekanan pengembunan pada 30°C adalah 112,9 psig

·     Kalor laten uap 88,5 Btu/Ib pada titik didih

·  Tidak dapat terbakar

·  Tidak  beracun

·  Susunan strukturnya stabil

·  Dapat bercampur dengan minyak kompresor dengan baik

·  Mempunyai kemampuan daya serap air yang besar

10.  Refrigeran-502 (R-502)

           Merupakan CHCIF2 dan CClF2 CF3, kalau dilihat dari rumus kimianya bahwa R - 502 adalah refrigeran campuran, yaitu campuran dari 51,2% R - 115 dari 48,8% R - 22. Sifat-sifat R - 502 adalah sebagai berikut :

·  Titik didih pada 1 atmosfir - 45,4°C

·  Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 35,9 psig

·  Tekanan kondensasi pada - 30°C adalah 176,6 psig

·  Kalor laten uap 76.46 Btu/lb pada titik didih

·  Tidak korosif terhadap logam

·  Tidak beracun

·  Tidak  berwarna

·  Tidak dapat terbakar

·  Pada temperatur 18°C dapat menyerap air 15 kali lebih banyak dari R- 12 yaitu 12 ppm (part permillion) dan cukup berat.

11.  Refrigeran-503 (R-503)

          Merupakan CHF3 dan CCIF3. Dari rumus tersebut terlihat bahwa R - 503 adalah refrigeran campuran, yaitu campuran dan 59,9% R-13 dan 40,1% R -23. Sifat-sifat dari R - 503 ialah :

·  Titik didih pada 1 atmosfir - 88,7°C

·  Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 249,3 psig

·  Suhu knitis 19,5°C dan tekanan knitis 592,3 psig

·  Kalor laten uap 77,15 Btu/Ib pada titik didih

·  Tidak mudah terbakar

·  Pada suhu rendah menyerap air

·  Pada suhu rendah tidak dapat bercampur dengan bahan pelumas

12.  Refrigeran-504 (R-504)

          Merupakan CH2 F2 dan CF3 CCIF2. Dilihat dan rumus kimianya, R - 504 juga merupakan refrigeran campuran, yaitu 48,3 persen R - 32 dan 51,7 persen R - 115. Sifat-sifat dan R - 504 antara lain:

·  Titik didih pada 1 atmosfir -57°C

·  Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 85,93 psig

·  Tekanan kritis 690 psig

·  Pada tekanan rendah sulit bercampur dengan pelumas 

13.  Refrigeran-717 (R-717)

Karakteristiknya sebagai berikut :

·  Titik didih pada 1 atmosfir - 33

·  Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 19.6 psig

·  Tekanan kondensasi pada 30°C adalah 154,5 psig

·  Kalor laten uap 5893 Btu/Ib pada titik didih kalor laten ini paling besar dari pada bahan pendingin lainnya

·  Efisiensinya tinggi

·  Tidak dapat korosif terhadap logam jika tidak dapat bercampur

·  Mudah terbakar dan meledak

·  Sangat beracun

·  Mudah bercampur dengan udara

·  Apabila bercampur dengan air akan korosif terhadap logam non - ferro, terutama dengan tembaga, kuningan, seng dan timah

·  Kekuatan dielektriknya rendah

·  Tidak dapat  larut dengan minyak pelumas kompresor

·  Mudah larut dalam air.

14.  Refrigeran-744 (R-744)

          Merupakan CO2 (Carbon Dioxide). Adapun sifat-sifat dari refrigeran ini ialah :

·  Titik didih pada 1 atmosfir - 79°C

·  Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 317,5 psig

·  Tekanan kondensasi pada 30°C adalah 1031 psig

·  Kalor laten uap 116 Btu/lb pada titik didh

·  Suhu kritis 31°C

·  Tidak dapat korosif

·  Tidak dapat  terbakar atau meledak

·  Tidak  berbau

·  Tidak beracun

·  Tidak dapat  bercampur dengan minyak pelumas

·  Kebocoran dapat dicari dengan air sabun

15.  Refrigeran-764 (R-764)

          Merupakan S02 (sulfur Dioxide). Adapun sifat-sifat dari R - 764 ialah :

·  Titik didih pada 1 atmosfir - 10°C

·  Tekanan penguapan pada - 15°C adalah 51,8 psig

·  Kalor laten uap 172,3 Stu/Ib pada - 15°C

·  Sangat beracun

·  Tidak berwarna

·  Tidak terbakar dan tidak meledak

·  Tidak korosif terhadap logam-logam bila dalam keadaan murni

· Tidak dapat bercampur dengan minyak pelumas, R - 764 lebih berat dan minyak pelumas

·  Baunya sangat pedas dan tajam

·  Bila kena cairan ammonia, akan mengeluarkan asap tebal putih. Maka untuk mencari kebocoran R - 764 dapat menggunakan kain lap yang dicelupkan dengan cairan ammonia.

          Disamping jenis-jenis refrigeran yang d diatas masih ada refrigeran yang lain, walaupun jarang digunakan. Adapun jenis refrigeran yang belum dijelaskan antara lain:

a.R-23 (CHF3)                              b.R-31 (CH2C/F)

c.R-32 (CH2F2)                           d.R-115 (CCIF2CF3)

e.R-152A (CH3CHF2)                 f.R-160 (C2H5Cl)

g.R-170 (C2H6)                            h.R-290 (C3H8)

I.R-600 (C4H10)                            j. R-611(C2H4O2)

k.R-702 (H)                                    I. R-704 (He)

m.R-720 (Ne)                                n.R-728 (N)

o.R-729 (H2O)                              p.R-732 (0)

q.R-740 (Ar)                                  r. R-1130 (C2H2 Cl2)

          Saat ini telah ditemukan beberapa refrigeran yang dapat digunakan sebagai pengganti CFC. Refrigeran alternatif tersebut berasal dari keluarga HFC (hidro fluoro karbon) dan HC (hidro karbon) serta Carbon Dioksida, juga HCFC-22 atau R-22.

            Lebih jelasnya tentang jenis dan penggunaan refrigeran dapat dilihat pada tabel 1 berikut ini :

*)klik gambar tabel untuk memperbesar dimensi tabel

sedangkan warna tabung dari masing-masing jenis refrigeran dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini.

Tabel 4.2 Warna tabung type bahan pendingin

sebagai contoh di bawah ini ditampilkan warna tabung untuk jenis refrigeran-22 (R-22) seperti terlihat pada gambar  :

Gambar 1. Warna tabung refigeran-22 (R-22)