REFRIGRATOR
B. Mesin Pendingin
(Refrigerator)
Mesin pendingin adalah suatu rangkaian yang mampu bekerja
untuk menghasilkan suhu atau temperature dingin. Mesin pendingin bisanya berupa
kulkas, freezer atau AC. Namun AC fungsinya adalah sebagai penyejuk atau pendingin
suhu udara dalam ruangan.
C. Mengenal Cara Kerja
Mesin Pendingin
Adapun proses kerjanya adalah “penguapan”.
Untuk mendapatkan penguapan diperlukan gas (udara) yang mencapai temperature
tertentu (panas). Setelah udara tersebut panas diubah agar kehilangan panas,
sehingga terjadi penguapan. Disaat adanya penguapan, maka timbullah suhu di
dalam temperature rendah (dingin). Mesin pendingin bisa bekerja dengan baik
jika memiliki komponen berikut.
Gambar 1. Skema cara kerja mesin pendingin
Kompresor (Pipa Hisap‐Tekan)
Kompresor adalah suatu alat dalam mesin pendingin yang cara
kerjanya dinamis atau bergerak, yakni menghisap sekaligus memompa udara
sehingga terjadilahsirkulasi (perputaran) udara yang mengalir dari pipa‐pipa mesin pendingin.
Kondensor (Pipa Pengembun)
Kondensor merupakan suatu jaringan pipa yang berfungsi
sebagai pengembun. Udara yang dipompakan dari kompresor akan mengalami
penekanan sehingga mengalir ke pipa kondensor. Udara yang berada dalam pipa
kondensor akan mengalami pengembunan. Dari sini, udara yang sudah mengembun dan
menjadi zat cair akan mengalir menuju pipa evaporator.
Evaporator (Pipa Penguap)
Evaporator adalah pipa yang berfungsi sebagai penguapan. Zat
cair yang berasal dari pipa kondensor masuk ke evaporator lalu berubah wujud
menjadi gas dingin karena mengalami penguapan. Selanjutnya udara tersebut mampu
menyerap kondisi panas yang ada dalam ruangan mesin pendingin. Selanjutnya gas
yang ada dalam evaporator akan mengalir menujukompresor karena terkena tenaga
hisapan. Demikian terus menerus sirkulasi udara dan perubahannya dalam
rangkaian mesin pendingin.
Pipa pengisap
D. Mengenal Komponen
Utama Mesin Pendingin
Modal utama untuk bisa mereparasi atau memperbaiki mesin
pendingin secara tepat dan benar ialah anda diwajibkan mengenal bagian‐bagian alat mesin pendingin
dan cara kerjanya. Berikut adalah komponen-komponen utama mesin pendingin:
1. Kompresor
Kompresor yang bisa menekan gas atau udara dan menghisapnya
harus dilengkapi dengan dinamo (motor). Dinamo ini berfungsi sebagai pengeerak
kompresor.
Gambar 2. Dinamo dan kompresor
Dinamo yang mendapatkan tenaga arus bolak balik (ac) akan
berputar. Karena porosnya yang dilengkapi dengan ban (belt) yang menghubungkan
poros engkol kompresor, maka secara otomatis pula kompresor bekerja melakukan
pengisapan udara dan pemompaan.
Gambar 3. Konstruksi kompresor pendingin
2. Katub
tekan
Katup tekan adalah sebuah katub dalam ruangan kompresor yang
berfungsi menekan gas atau udara menuju ke pipa kondensor. Katub ini akan
terbuka jika terkena tekanan piston dalam silinder, yaitu mana kala piston
bergerak menekan ke atas.
3. Katub
hisap
Katup hisap adalah katub yang cara kerjanya berlawanan
dengan katub tekan. Katub ini akan menutup manakala katub tekan tertutub. Hal
tersebut akan bergerak secar berirama dan bergantian seiring gerakan maju
mundur piston dalam silinder. Jika piston turun maka katub hisap akan terbuka
dan terjadilah hisapan udara dari filter, yang berasal dari pipa penghisap.
4. Filter
udara
Filter udara terpasang sebelum katub hisap. Dipasangnya
filter udara dibagian depankatub hisap ini tujuannya adalah agar udara yang
dihisap oleh kompresor tetap bersih, tidak tercemar oleh debu atau yang
lainnya. Silinder, adalah bagian dari kompresor yang berfungsi sebagai rumah
piston atau torak. Silinder tidak boleh bocor atupun tergores. Jika bocor
ataupun tergores maka daya tekanan kompresi akan berkurang, sehingga kurang
mampu menekan atau menghisap udara.
5. Piston
Piston disebut juga torak. Fungsinya untuk memompa dan
menghisap udara sehingga dalam saluran dalam pipa‐pipa mesin pendingin terjadi adanya sirkulasi gas.
Piston bergerak maju mundur atau naik turun sejalan dengan gerakan engkol.
Dimana engkol ini dipengaruhi oleh putaran poros, sedangkan poros dipengaruhi
oleh putaran rotor pada dinamo.
Gambar 4. Piston atau torak dan ring‐ringnya
Jika ring pada piston tidak tepat pemasangannya dan bocor,
maka udara dalam ruang silinder akan bocor, akibatnya daya tekan kompreasi dan
daya hisap akan berkurang. Iniakan sangat mempengaruhi proses pendinginan pada
saluran pipa. Tujuan ring ini dipasang adalah untuk mendapatkan kerapatan pada
ruang silinder.
6. Batang
torak atau batang piston
Batang torak atau batang piston adalah suatu alat yang
berfungsi menghubungkan piston dengan engkol. Batang ini berupa logam besi yang
ujungnya diberi spie (pen) untuk mengkaitkan piston pada engkol. Jika engkol
bergerak sejalan dengan putaran porosnya maka engkol akan bergerak maju mundur,
dan gerakan ini menekan serta menarik piston secara beirama.
7. Engkol
Engkol juga terbuat dari logam yang dikaitkan pada
poros. Dengan demikian engkol akan mengikuti putaran poros sehingga
mempengaruhi gerak maju mundur batang piston.
8. Poros
engkol
Poros engkol terangkai dengan engkolnya. Dan engkol
dirangkai dengan batang piston. Poros engkol jika bergerak akan mengubahposisi
batang piston sehingga terjadilah gerakan maju mundur atau naik turunya piston.
Gambar 5. Batang piston dan engkol
9. Evaporator
Evaporator adalah jaringan atau bentuk pipa yang
dikonstruksi sedemikian rupa. Fungsinya sebagai alat pendingin. Pipa evaporator
ada yang terbuat dari bahan tembaga, besi, alumanium atau dari kuningan. Namun
kebanyakan terbuat dari alumanium dan besi. Kerusakan yang sering dijumpai pada
evaporator adalah kebocoran pipa. Hampir semua kerusakan terjadi karena
kebocoran sehingga mesin pendingin tidak mampu mendinginkan ruangan (pada
kulkas adalah ruang pendingin).
Adapun cara kerja evaporator adalah menguapkan gas yang
masuk dari pipa kondensor. Gas refrigerant dari kompresor masih dalam
temperatur yang sangat tinggi. Artinya kalorinya (panasnya) dinaikkan. Setelah
itu karena dorongan dari kompresor, ia mengalir masuk ke pipa‐pipa kondensor. Di dalam pipa condenser ini, gas
mengalami perubahan menjadi dingin. Selanjutnya mengalir terus menuju pipa
kapiler. Dari pipa kapiler merambat menuju pipa evaporator.
Gambar 6. Pipa evaporator berada dalam ruang mesin
pendingin/kulkas.
10. Pipa
Kapiler
Pipa kapiler adalah suatu pipa pada mesin pendingin yang
mempunyai diameter yang paling kecil jika dibandingkan dengan pipa‐pipa lainnya. Jika pada
evaporator pipanya mempunyai diameter 5/16 inci, maka untuk pipa kapiler
berdiameter 0,026 atau 0,031. Kerusakan mesin pendingin biasanya banyak
dijumpai pada pipa kapiler ini, kalau tidak bocor mungkin tersumbat.
Pipa kapiler berfungsi untuk menurunkan tekanan dan mengatur
cairan refrigerant (udara refrigerant) yang merayap dari pipa‐pipa kondensor. Namun sebelum gas refrigerant
mengalir ke pipa kapiler ia harus melalui alat yang disebut dengan dried
staint. Yakni saringan gas yang sudah terpasang oleh pabrik mesin pendingin.
Fungsi dari alat ini adalah menyaring dan menyerap debu yang akan masuk ke ruang
pipa berikutnya (kapiler dan evaporator). Bentuk dari alat ini ialah berupa
tabung kecil dengan diameter antara 12‐15
mm, sedangkan panjangnya tak kurang dari 14 –
15 cm.
Ada dua macam pipa kapiler yang mempunyai fungsi yang
berbeda dalam mesin pendingin. Yaitu pipa kapiler sebagai pengubah panas (heat
exchanger) dan pipa yang satunya lagi berfungsi untuk penghisap gas dari pipa
evaporator. Ketika gas Freon pada pipa pengubah panas masih dalam keadaan
bertekanan tinggi, namun pada saat masuk ke pipa penghisap berubah suhunya
menjadi rendah. Dari pipa penghisap akan mengalir ke motor listrik atau dinamo.
Demikianlah putaran gas Freon yang terus menerus disaat mesin hidup dan sebelum
otomatis memutus kontak.
Gambar 7. Pipa kapiler pada mesin pendingin
11. Kran
Ekspansi
Kran ini banyak dijumpai pada mesin pendingin, fungsinya
sebagai pengontrol refrigerant yang masuk ke pipa pertama pada jenus pipa
lainnya. Fungsinya sama dengan pipa kapiler yaitu menurunkan cairan
refrigerant.
12. Discharge
Line and Suction Line
Pipa‐pipa ini
merupakan pipa tambahan. Pipa discharge line berfungsi sebagai pipa tambahan
penyaluran udara (gas refrigerant) keluar dari dlam mesin. Prosesnya ialah
udara yang dipompakan atau ditekan oleh kompresor akan mengalir masuk ke pipa
tambahan discharge line kemudian diteruskan ke pipa condenser. Sedangkan pipa
suction line adalah pipa tambahan yang fungsinya sebagai penyalur gas
refrigerant ke dalam mesin. Prosesnya ialah gas refrigerant tersebut masuk dari
pipa evaporator yang temperaturnya rendah (terjadi kondisi penguapan), kemudian
ke pipa kapiler (pipa kapiler penghisap) kemudian menuju pipa suction line yang
selanjutnya masuk ke katub di kompresor.
Gambar 8. Pipa discharge line dan suction line.
13. Pengontrol
Listrik Otomatis
Pada mesin pendingin, baik kulkas maupun AC dilengkapi
dengan pengontrol listrik otomatis. Tujuannnya adalah untuk menghindari adanya
kerusakan akibat gerakan dinamo dan kompresor yang terus menerus melakukan
penekanan. Jika tidak dilengkapi dengan alat ini, maka mesin pendingin akan
terus menerus bekerja walaupun tekanan atau suhu di dalam pipa mengalami
temperatur suhu yang maksimal. Alat otomatis yang biasa dugunakan adalah
bimetal, dan thermostat.
a. Alat
Pengaman Bimetal
Bimetal adalah suatu alat kontrol listtrik sebagai pengaman
mesin pendingin. Tujuannya untuk melindungi dan menganamankan dinamo dari
tegangan listrik. Prinsipnya adalah apabila tegangan PLN naik terlalu tinggi
maka bimetal segera memutuskan hubungan sehingga motor listrik (dinamo) tidak
terkena aliran yang tinggi.
Adapun cara kerja alat ini adalah: (1). Jika aliran tegangan
yang tinggi dari PLN masuk ke kumparan maka kumparan akan terbakar. Alat
pemanas ini dipasang dekat soket atau jeck yang menuju ke stop kontak PLN. Cara
kerjanya adalah jika tegangan dari PLN mendadak naik, maka elemen pemanas akan
beraksi yang selanjutnya akan mengalir ke plat bimetal melalui kawat nikelin
sebagai penghubung. Akibatnya plat bimetal yang tak tahan panas memuai dan
menjadi melengkung. Dengan melengkungnya bimetal kontak dengan katub lain akan
terbuka. Yang artinya tegangan menjadi putus (tak ada tegangan). Dinamo tidak
bekerja. (2) jika tegangan dari PLN wajar‐tidak
tinggi‐ maka elemen panas bekerja
dengan tidak bereaksi. Begitu juga dengan plat bimetal tidak akan dapat aliran
panas. Plat menjadi lurus dan terjadi hubungan (kontak) antara kutub yang satu
dengan yang lainnya. Dengan demikian motor mendapatkan tenaga dari arus listrik
Gambar 9. Bimetal terkena teganagn tinggi, kontak
terputusGambar 10. Bimetal tidak terkena tegangan tinggi, kontak terhubung.
b. Alat
Pengaman Thermostat
Fungsi thermostat pada mesin pendingin adalah sebagai
berikut;
1) Mengatur batas suhu dalam ruang
evaporator
2) Mengatur lamanya kompresor dan dinamo
berhenti
3) Mengatur untuk menjalankan kembali
dinamo dan kompresor bekerja
Pada thermostat dilengkapi dengan tabung yang berisi cairan
yang mudah sekali menguap. Tabung tersebut ditempatkan pada ruang mesin
pendingin (ruang evaporator) kemudian disalurkan oleh pipa kapiler ke ruang
gas. Prinsip kerjanya adalah jika ruang dalam mesin pendingin mencapai titik
beku (dalam evaporator mencapai temperature yang sangat rendah), maka cairan
dalam tabung thermostat akan membeku. Cairan yang membeku akan menyusut. Dengan
terjadinya penyusutan berarti gas dari ruang gas akan mengalir ke pipa kapiler
yang kosong. Ruang gas menjadi kendur. Pegas akan menekannya sehingga kontak
saklar akan membuka. Dengan demikian terputuslah hubungan listrik dari PLN.
Berarti dynamo berhenti dan kompresorpun berhenti tetapi dalam waktu yang
relatif agak lama. Apabila ruangan mesin mendingin (pada evaporator) suhunya
naik lagi dan tidak pada titik beku, dalam tabung akan berubah menjadi cair
yang berarti ruang gas member tekanan. Saklar kontak akan terhubung. Motor
(dynamo) dan kompresor bekerja lagi, demikianlah berturut‐turut.
Gambar 11. Thermostat dalam keadaan putus
Gambar 12. Thermostat dalam keadaan tersambung
Pengertian Refrigerant
Refrigerant
Pada umumnya refrigerant ialah suatu zat yang
berupa cairan yang mengalir di refrigerator dan bersirkulasi melalui
komponen fungsionalis untuk menghasilkan efek mendinginkan dengan cara menyerap
panas melalui ekspansi dan evaporasi (penguapan).
Kelompok refrigeran yang banyak digunakan dan mempunyai
aspek lingkungan yang penting adalah refrigeran halokarbon, yaitu refrigeran
dengan molekul yang memiliki atom-atom halogen (fluor atau khlor) dan karbon.
Refrigeran halokarbon terbagi menjadi beberapa jenis sebagai berikut:
a. Refrigeran CFC (chlorofluorocarbon), yaitu
refrigeran halokarbon dengan molekul yang terdiri dari atom-atom khlor (Cl),
fluor (F), dan karbon (C). Contoh refrigeran ini yang cukup populer adalah
refrigeran CFC-11 (trichloro-fluoro-carbon, CFCl3), CFC-12
(dichloro-difluoro-carbon, CF2Cl2), dan lain-lain.
b. Refrigeran HCFC (hydrochlorofluorocarbon), yaitu
refrigeran halokarbon dengan molekul yang terdiri dari atom-atom hidrogen (H),
khlor (Cl), fluor (F), dan karbon (C). Salah satu refrigeran ini yang populer
adalah refrigeran HCFC-22 (chloro-difluoro-metil, CHF2Cl).
c. Refrigeran HFC (hydrofluorocarbon), yaitu
refrigeran halokarbon dengan molekul yang terdiri dari atom-atom hidrogen (H),
fluor (F), dan karbon (C). Salah satu contoh refrigeran ini yang populer adalah
HFC-134a (C2H2F4).
Refrigerant yang banyak dipakai oleh kendaraan sekarang
ini adalah HFC 134a yang tidak mempunyai sifat perusak ozon dan juga tidak
mengandung racun (karena tidak mengandung clor), HFC 134a kalau dilepaskan ke
udara maka secara cepat akan menguap dengan menyerap panas dari udara
sekitarnya. Air Conditioner mempertahankan kondisi suhu dan kelembaban
udara dengan cara, pada suhu ruangan tinggi refrigerant akan menyerap
panas dari udara sehingga suhu di dalam ruangan turun. Sebaliknya saat udara di
dalam ruangan rendah refrigerant akan melepaskan panas ke udara sehingga
suhu udara naik, oleh karena itu daur refrigerasi yang terpenting adalah daur
kompresi uap yang digunakan di dalam daur refrigerasi. Pada daur ini uap di
tekan dan kemudian diembunkan menjadi cairan lalu tekanannya diturunkan agar
cairan tersebut dapat menguap kembali
No comments:
Post a Comment