Kali ini Karangmulya Rental dan Sewa AC akan membahas Mengapa Mesin Pendingin Terutama AC Dapat Mendinginkan, Ini adalah Prinsip dasar pada mesin pendingin dan tidak hanya AC namun mesin lain seperti Lemari Es (Kulkas) misalnya. Pada intinya mesin pendingin yang dimaksud adalah yang menggunakan Refrigerant baik itu refrigerator kecil ataukah refrigerator besar.
Mengapa Mesin Pendingin Terutama AC Dapat Mendinginkan
Kita semua mempunyai pengalaman terasa dingin ketika kita berkeringat dan angin bertiup, atau ketika menyiram cairan seperti alkohol pada kulit kita. Perasaan ini muncul karena air atau alkohol mempunyai kemampuan untuk menyerap panas dari sekeliling ketika menguap dan berubah menjadi gas. Jika kita nyatakan dengan jalan lain, jika kita berikan panas ke cairan, cairan ini akan berubah menjadi gas. Panas ini dinamakan evaporation latent heat.
Dalam sebuah pendingin, freon 12 (R-12) digunakan untuk menggantikan alkohol. Ketika cairan freon 12 berubah menjadi gas, ia akan mengambil panas yang tersembunyi dari sekelilingnya. Biar bagaimanapun jika ini kita biarkan berubah sebagai gas tidak ekonomis. Kita butuh sebuah peralatan yang menggunakan suatu metoda untuk mengumpulkan gas ini dan mengembalikanya ke bentuk cair lagi sebelum menguapkanya lagi, dan untuk mengulang perputaran ini secara terus menerus. Zat cair yang berubah menjadi cairan dan kemudian berubah menjadi gas untuk mendinginkan sekelilingnya dinamakan refrigerant (bahan pendingin).
Lemari es menggunakan penguapan panas laten
Cairan pendingin (freon 12) dikirimkan dengan tekanan tinggi melalui sebuah valve dimana disini diijinkan untuk mengembang dan dikirimkan ke heat exchanger. Refrigerant mengambil panas dari udara didalam ruangan yang dihisap oleh uap tekanan rendah (uap basah),berubah menjadi gas (uap yang dipanaskan) dan dikeluarkan. Udara yang telah kehilangan panasnya ditiupkan ke dalam ruang yang didinginkan. Ini adalah prinsip dasar pendingin, tetapi hanya menggunakan peralatan ini untuk mndinginkan adalah tidak ekonomis dan tidak praktis.
Metoda pendinginan
Gas refrigerant dipampatkan oleh compressor dan berubah menjadi temperatur tinggi dan kepadatan tinggi. Kemudian ini dikirimkan ke condenser untuk dirubah menjadi cairan. Jika refrigerant cair ini di kembangkan secara tiba-tiba di expansion valve,ini akan berubah menjadi uap basah bertemperatur dan bertekanan rendah dan mengalir ke evaporator. Refrigerant yang masuk ke evaporator berupa uap basah, melewati fin evaporator dan mengambil panas latent dari udara disekelilingnya. Ini akan menyebabakan uap basah ini menguap dan kembali ke bentuk asalnya berupa gas. Demikian refrigerant bekerja untuk mendinginkan udara sekelilingnya dengan demikian mendinginkan ruangan.
Siklus pendinginan
Siklus pendinginan dari suatu AC terdiri dari kompresor, kondensor, expansion valve, dan evaporator seperti ditunjukan dalam gambar diagram. Refrigerant disirkulasikan didalam sirkuit dan panas dipindahkan dari sumber temperatur rendah (udara didalam ruang operator) ke sumber temperatur tinggi (udara luar) untuk memberikan pendinginan. Ini dinamakan evaporation compression refrigeration system. Dan saat ini banyak digunakan pada pendinginan unit, ruangan dan refrigerator kecil.
1. Aliran Refrigerant
- Cairan refrigerant yang meninggalkan receiver dikembangkan dengan tiba-tiba pada expansion valve. Ini akan menjadi uap basah dengan tekanan dan temperatur rendah dan mengalir ke evaporator.
- Refrigerant uap basah yang mengalir dievaporator mengambil panas dari udara didalam ruangan pada permukaan evaporator. Disini refrigrant diuapkan dan dipanaskan lagi, kemudian diisap lagi ke kompresor dalam bentuk gas refrigerant. Udara didalam ruangan dihisap ke unit pendingin oleh sebuah fan, didinginkan di permukaan evaporator dan ditiupkan lagi ke ruangan.
- Gas refrigerant yang diuapkan dievaporator dihisap ke kompresor.
- Gas refrigerant dipampatkan di kompresor, kemudian dikirimkan ke kondensor dengan tekanan dan temperatur tinggi.
- Didalam kondensor gas refrigerant didinginkan. Ini akan menjadi refrigerant cair lagi dan mengalir ke receiver. Dengan mengulangi step 1 s/d 5, panas diambil dari udara pada permukaan evaporator, dan panas disalurkan ke udara pada permukaan kondensor untuk menghasilkan pendinginan didalam ruangan.
Catatan Penting:
Temperatur dan tekanan refrigerant bervariasi sesuai dengan aliran udara dan temperatur dari permukaan kondensor. Pada mesin pendingin yang menggunakan penguapan panas laten, dari refrigerant yang dipakai saat ini, jika gas refrigerant tidak mencair saat mendekati normal temperatur, ini tidak akan dapat mengambil panas laten dari sekeliling refrigerant untuk melakukan pendinginan. Dikatakan secara umum, untuk gas yang akan dicairkan harus bertekanan. Walau bagaimanapun, jika ini didinginkan pada saat yang sama dengan pemberian tekanan, ini dapat dicairkan dengan mudah. Untuk alasan ini kompresor dan kondensor diperlukan pada sistem pendingin saat ini.
2. Sifat R-12
Sebagai contoh penggunaan R12 (freon12), bagaimana refrigerant dapat dicairkan. Gas refrigerant temperatur tinggi (70ºC), tekanan tinggi (15kg/cm²) dipampatkan didalam kompresor. Kemudian akan masuk ke kondensor dimana akan didinginkan dan dicairkan. R-12 mulai mencair kira-kira 62ºC pada 15kg/cm², sehingga temperatur refrigerant hanya butuh dibawa dibawah 62ºC
Dalam siklus pendinginan, perubahan refrigerant dari cairan menjadi gas (penguapan) dan dari gas menjadi cairan (kondensasi). Kedua temperatur dan tekanan refrigerant bervariasi selama siklus pendinginan.
Siklus Pemanasan
Siklus pemanasan menggunakan air pendingin yang diambil dari sistem pendinginan engine.
- Air pendingin meredam panas dari engine, dan aliranya dikontrol oleh valve air untuk masuk ke core pemanas.
- Pada core pemanas, panas dari air pendingin dipindahkan ke udara pada permukaan core.
- Udara yang dipanaskan ditiup oleh blower ke dalam ruangan operator.
- Air pendingin yang telah memberikan panasnya pada core pemanas kembali ke engine. Dengan mengulangi langkah 1 s/d 4 didalam ruangan operator dipanaskan.
Sumber: Dari Berbagai Sumber | Mechanic Development IMM
