Sistem Refrigerasi

SISTEM REFRIGERASI (PENDINGINAN)

          Sampai saat ini baru dikenal dua sistem refrigerasi (pendinginan) yaitu Sistem Absorbsi dan Sistem Kompresi Gas. Sistem Absorbsi mempunyai efisiensi rendah sedangkan Sistem Kompresi Gas mempunyai efisiensi tinggi, sehingga sistem kompresi gas lebih banyak digunakan dan banyak pemakainya.

          Dalam sistem kompresi gas terdapat dua panas yaitu :

1. Panas Sensibel adalah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur.

2. Panas Latent adalah panas yang dibutuhkan bukan untuk menaikkan temperature, tetapi untuk merubah wujud/bentuk.

          Sistem kompresi gas terdiri dari 4 komponen utama yaitu  (lihat gambar 1) :

1. Kompresor, berfungsi untuk meningkatkan tekanan gas refrigeran dari sisi tekanan rendah kompresor.

2. Kondensor, berfungsi sebagai pemroses kondensasi gas refrigeran.

3. Refrigeran control (Katub Ekspansi), berfungsi sebagai pengontrol laju aliran cairan refrigeran antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah dari sistem refrigerasi.

4. Evaporator, berfungsi sebagai pemroses evaporasi cairan refrigeran.

*)klik gambar untuk memperbesar dimensi gambar

Gambar 1. Sistem kompresi gas

          Dalam sistem kompresi gas penentuan besarnya tekanan cairan refrigeran yang disalurkan ke bagian evaporator memegang peranan penting dalam upaya memperoleh suhu evaporasi yang diinginkan. Pengaturan tersebut dilakukan melalui Katub Ekspansi. Hubungan tekanan dan suhu refrigeran dalam kondisi saturasi dapat dilihat dalam tabel 1 berikut ini.

Tabel 1. Pengaruh tekanan cairan terhadap suhu evaporasi refrigeran

          Bila gas refrigeran didinginkan maka akan terjadi perubahan wujud atau kondensasi ke bentuk cair. Titik suhu embun atau kondensasi gas refrigeran tersebut juga ditentukan oleh tekanan gasnya. Pada sistem kompresi gas, gas refrigeran dari sisi hisap dikompresi hingga mencapai tekanan discharge pada titik tertentu dengan tujuan bahwa gas panas lanjut (superheat) tersebut dapat mencapai titik embunnya dengan pengaruh suhu ambien di sekitarnya. Penentuan suhu kondensasi tersebut dapat dilihat pada tabel 2 berikut ini.

Tabel 2. Patokan penentuan suhu kondensasi

Formula sebagai berikut :

Suhu Kondensasi = Suhu Ambien + Tingkat Kenaikan Suhu Kondensor

          Dalam siklus refrigeran terdapat 4  proses utama yaitu (lihat gambar 2 dan 3) :

1. Proses Evaporasi, yaitu proses menghasilkan efek pendinginan. Kalor udara yang melewati liquid refrigeran diserap oleh liquid refrigeran sebagai panas laten untuk mengubah wujudnya dari liquid ke bentuk gas.

2. Proses Kompresi, yaitu proses menaikkan tekanan gas refrigeran yang dihisap dari evaporator pada tingkatan tertentu, mengirimkannya (discharge) ke kondensor. Lalu di kondensor gas bersuhu dan bertekanan tinggi dari discharge kompresor akan diembunkan (kondensasi) di kondensor.

3. Proses Kondensasi, yaitu proses mengubah wujud refrigeran dari gas yang bertekanan dan bersuhu tinggi dari discharge kompresor menjadi cairan refrigeran yang masih bertekanan dan bersuhu tinggi.

4. Proses Ekspansi, yaitu proses menurunkan tekanan cairan refrigeran yang akan masuk ke evaporator.

Gambar 2. Siklus refrigeran

Gambar 3. Daur kompresi uap standar dalam diagram tekanan entalpi

         Gangguan-gangguan yang terjadi pada efek evaporasi antara lain adalah (lihat gbr 4):

1. Over Charge, yaitu gejala gangguan yang dapat ditimbulkan oleh :

•  Tekanan discharge dan tekanan suction di       atas normal

•  Pada saluran suction timbul bunga es

•  Kompresor bersuara lebih keras dan arus motor kompresor di atas normal

•  Efek pendinginan kurang

2. Under Charge, yaItu gejala gangguan yang dapat ditimbulkan oleh :

•  Tekanan discharge dan tekanan suction di bawah normal

•  Kompresor bekerja terus menerus dan arus motor kompresor di bawah normal

•  Efek pendinginan kurang.

Gambar 4. Efek evaporasi