Pengertian Refrigerasi Dan Prinsip Refrigerasi

Pengertian Refrigerasi

Refrigerasi yaitu suatu perjuangan untuk memelihara tingkat suhu dari suatu produk atau ruangan semoga suhunya lebih rendah dari suhu lingkungan sekitarnya dangan cara peresapan gerah dari materi atau ruangan itu, dan sanggup diartikan juga bahwa refrigerasi sebagai suatu pengelolaan terhadap gerah (IIyas, 1993 ).

Prinsip Dasar Refrigerasi

Secara umum, prinsip refrigerasi yaitu proses peresapan gerah dari dalam ruangan yang tertutup kedap kemudian memindahkan serta mengenyahkan gerah keluar dari ruangan tersebut. Proses merefrigerasi ruangan tersebut perlu tenaga atau energi, energi yang paling cocok untuk refrigerasi yaitu tenaga listrik untuk menggerakkan kompresor unit refrigerasi (Ilyas, 1993 ).

Refrigerasi memanfaatkan sifat – sifat gerah (thermal) dari refrigeran selagi materi itu berubah keadaan dari bentuk cair menjadi gas dan sebaliknya dari gas menjadi cair.

Proses yang Berlangsung pada Sistem Refrigerasi

Menurut IIyas (1993), beberapa proses yang berlangsung dari unit mesin refrigerasi yaitu sebagai diberikut:

1). Penguapan 

Penguapan yaitu proses refrigeran cair yang berada dalam evaporator menguap pada suhu tetap. Meskipun sudah menyerap gerah dari produk atau ruangan yang didinginkannya, peresapan gerah selama penguapan tersebut tidak disertai oleh kenaikan suhu 

2). Pemampatan

Pemampatan yaitu suatu proses refrigeran yang berupa uap cuek dari evaporator di hisap oleh kompresor dan kemudian di mampatkan sehingga suhu dan tekanannya menjelma tinggi. Sesudah di mampatkan kemudian refrigeran tersebut di tekan menuju kondensor 

3). Pengembunan

Proses pengembunan intinya yaitu mengenyahkan gerah dari refrigeran yang bersuhu dan bertekanan tinggi di dalam kondensor dimana medium pengembunannya sanggup berupa air atau udara sehingga gerah refrigeran diserap oleh medium tersebut 

4). Pemuaian

Pemuaian yaitu suatu proses pengaturan bentuk refrigeran supaya memuai atau mengabut dengan tujuan untuk mempercepat terjadinya uap refrigeran cuek di evaporator. Teknik kerjanya yaitu tekanan cairan refrigeran dijatuh tekankan pada katup perluasan sehingga suhunya menjadi di bawah suhu ruangan yang direfrigerasi.

Bahan Pendingin ( Refrigerant )

Bahan pendingin yaitu media pendingin yang berbentuk cairan maupun gas dan mempunyai titik didih sangat rendah pada tekanan 1 Atm. Dewasa ini banyak digunakan baha refrigeran yang mengandung CFC. Namun remaja ini sangt gencar dibicarakan oleh pakar – pakar lingkungan hidup terkena penipisan lapisan ozon yang dirusak oleh gas – gas klorine yang dilepaskan insan maupun melalui proses alamiah. Pada mulanya para ilmuan beropini penipisan ozon utama yaitu disebabkan nitrogen oksida yang berasal dari pesawat supersonik. Belakangan ini perhatian ilmuan beralih pada zat kimia yang dibentuk oleh manusia, yaitu Clorofluoro Carbon ( CFC ). Dampak penipisan ozon sangat kuat negatif terhadap kesehatan manusia, kehidupan tumbuh – tumbuhan, dan binatang. Selain itu, juga berdampak negatif terhadap iklim, yaitu meningkatkan suhu rata - rata dan perubahan iklim global serta pencemaran udara ( Sumanto, 2004 ).Sumanto ( 2004 ) menyampaikan bahwa, materi pendingin dibagi menjadi dua yaitu :

1. Amonia ( R 717 atau NH3 )

Amonia ( R 717 ) digunakan secara luas pada mesin refrigerasi yang besar ( industri ). Titik didih normalnya yaitu 33ºC. Amonia mempunyai karakteristik anyir meskipun pada serius yang kecil di udara. Tidak sanggup terbakar, tetapi meledak ketika bercampur dengan udara dengan prosentase volume 13 : 28. Karena imbas korosi dari amonia, maka tembaga atau adonan tembaga harus tidak digunakan pada mesin – mesin yang memakai amonia.

2. Fluorinated ( CFC )

Fluorinated yaitu refrigeran yang kondusif dan tidak beracun yang banyak digunakan kini ini. Adapun di pamasukan dikenal dengan Freon, genetron, frigen, areton, isotron, asahi frond dan lain - lain.     

Jenis refrigeran ini terdiri dari :

• R 11 ( tricloromono fluoro metgua = CCI3F)
• R 12 ( Dichloro difluoro methgua = CCL2F2 )
• R 22 ( Monochloro difluoro methgua = CHCLF2 )
• R 502(Campuran antara CCL2F2 - CF3 = 51,2 % dan CHCLF2 = 48,8 %)

Syarat – Syarat Bahan Pendingin ( Refrigerant )

Sumanto ( 2004 ) menyampaikan bahwa, untuk keperluan suatu jenis pendinginan ( misal untuk pendinginan udara atau pengawetan beku ) diharapkan refrigeran dengan karakteristik termodinamika yang tepat. Adapun syarat – syarat umum untuk refrigeran yaitu :

1. Tidak beracun dan tidak berbau merangsang
2. Tidak sanggup terbakar atau meledak bila bercampur dengan udara, pelumas, dan sebagainya
3. Tidak menjadikan korosi terhadap materi logam yang digunakan pada sistem pendingin
4. Bila terjadi kebocoran praktis dicari
5. Mempunyai titik didih dan tekanan kondensasi yang rendah
6. Mempunyai susunan kimia yang stabil, tidak terurai setiap kali dimampatkan, diembunkan, dan diuapkan
7. Perbedaan antara tekanan penguapan dan tekanan pengembunan ( kondensasi ) harus sekecil mungkin
8. Mempunyai gerah laten penguapan yang besar, semoga gerah yang diserap evaporator sanggup terbaik
9. Tidak merusak badan manusia
10. Konduktivitas thermal yang tinggi
11. Viskositas dalam fase cair maupun fase gas rendah, semoga tahanan fatwa refrigeran dalam pipa sekecil mungkin
12. Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak menjadikan korosi pada material isolator listrik
13. Harganya tidak mahal dan praktis diperoleh.

Minyak Pelumas Kompresor

Minyak pelumas mesin refrigerasi bersirkulasi spesialuntuk untuk melumasi cuilan – cuilan kompresor yang bergesekan. Sebagian dari minyak pelumas bercampur dengan refrigeran dan masuk kedalam kondensor dan evaporator. Minyak pelumas harus mempunyai sifat yang baik dan tidak menjadikan terjadinya gangguan – gangguan.

Syarat – Syarat Minyak Pelumas

E. Karyanto ( 2004 ) menyampaikan bahwa, minyak pelumas kompresor yang baik harus mempunyai sifat – sifat diberikut ini :

1. Mempunyai struktur kimia yang stabil ( Good chemical stability ), tidak praktis bereaksi dengan materi pendingin ( refrigerant ) atau benda lain yang banyak digunakan pada sistem pendingin
2. Tidak merusak tembaga pada suhu 250ºF ( 121ºC )
3. Mempunyai titik gumpal ( Block Point ) yang rendah -70ºF ( -57ºC )
4. Tidak mengandung air, tir, lilin, dan lain – lain kotoran
5. Mempunyai pour point ( suhu terendah ) dimana minyak masih sanggup mengalir dengan suhu yang rendah 
6. Tidak berbusa, lantaran jikalau berbusa minyak pelumas sanggup terbawa oleh materi pendingin masuk ke kompresor, sanggup merusak katup kompresor
7. Mempunyai dielektrik ( tidak menghantarkan listrik ) yang kuat
8. Mempunyai kekentalan ( Viscosity ) pada 100ºF ( 37,8ºC )

Teknik Pelumasan pada Kompresor

Moelyanto ( 2001 ) menyampaikan bahwa, suatu kompresor sanggup dilumasi dengan salah satu atau kombinasi dari cara – cara diberikut di bawah ini :

1. Percikan

Rumah engkol pada sistem ini berfungsi sebagai penampung minyak pelumas hingga kira – kira sama tinggi dengan dasar lager utama. Setiap gerakan poros engkol, batang torak, atau cuilan lainnya akan tercelup pada pelumas sehingga menjadikan percikan ke arah dinding silinder, metal, lager dan sebagainya. Kadang – kadang batang torak didiberi alur untuk membawa pelumas ke pena torak. 

2. Aliran

Pelumas dari penampung dinaikkan dengan suatu cincin, pienteng, ulir, atau alat lain yang berputar ke dalam penampung yang terletak lebih tinggi. Dari sini pelumas tersebut dialirkan secara gravitasi ke cuilan – cuilan yang memerlukan pelumasan.

3. Tekanan

Pelumasan sistem ini memakai pompa pelumas yang terletak pada ujung poros engkol untuk mengalirkan pelumas dari penampung ke cuilan yang bergesekan melalui tabung atau jalan masuk di dalam poros engkol dan batang torak. Sebuah penyaring dipasang pada cuilan penghisapan pompa dan ada kalanya dipasang lagi penyaring setelah pompa.

Komponen – Komponen Mesin Refrigerasi 

Komponen Utama Mesin Refrigerasi

Secara garis besar komponen utama mesin refrigerasi sanggup dikelompokkan antara lain:

1. Kompresor

Kompresor yaitu komponen yang berfungsi untuk menghisap, memampatkan kemudian menekan uap refrigeran semoga bersirkulasi ke seluruh sistem refrigerasi sehingga diharapkan terjadi perbedaan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah (IIyas, 1993). Berikut yaitu jenis - jenis kompresor berdasarkan konstruksinya yang sering dipakai:

a) Kompresor torak 

Kompresor torak yaitu suatu kompresor yang proses pengisapan dan aksentuasi terhadap refrigeran memakai torak. Sebagian besar unit refrigerasi berkapasitas besar memakai kompresor torak. Kompresor torak mempunyai cara kerja yang sama dengan motor dua tak. Kompresor mempunyai silinder, yang didalamnya piston bergerak turun – naik. Gerak turun – naiknya piston disebabkan oleh kerja motor listrik di dalam kompresor. Pada ketika piston bergerak turun / ke bawah terjadi penurunan dalam silinder, tepatnya antara piston dengan tutup silinder. Katup isap membuka dan materi pendingin diisap masuk melalui katup isap dalam silinder. Pada ketika piston bergerak ke atas / naik, gas yang ada di dalam silinder termampatkan dan ditekan ke atas. Katup tekan terbuka, gas tertekan keluar melalui katup tekan ini ( Vitex, 2002 ).

b) Kompresor putar (Rotary)

Kompresor putar yaitu kompresor yang memakai sepasang rotor yang berputar untuk mengisap dan menekan refrigeran. Konstruksi kompresor Rotari lebih sederhana dan suaranya lebih halus (Stoecker. et al, 1996 ).

c) Kompresor sekrup

Kompresor sekrup yaitu kompresor yang cuilan hisap dan tekan berupa sepasang sekrup berulir. Kompresor ini mempunyai sedikit cuilan yang bergesekan, kompresi stabil terhadap efek cairan yang terserap dalam refrigeran. Mekanisme kompresi ada tiga langkah yaitu langkah hisap, pemampatan dan tekan.

d) Kompresor semi hermetik

Kompresor semi hermetik yaitu jenis kompresor yang motor listrik dan kompresornya bangun sendiri – sendiri, tetapi dihubungkan sehingga seolah – olah menjadi satu bagian. Untuk memutarkan kompresor, poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya pribadi ( Sumanto, 2004 )

e) Kompresor hermetik

Kompresor hermetik yaitu kompresor yang rotor motor listrik dengan kompresor ada dalam satu rumah dan penyambungan rumahnya dilakukan dengan pengelasan, sehingga terjadi kedap udara. Kompresor ini tak sanggup dibuka kecuali dengan memotongnya.

Sedangkan kompresor berdasarkan tingkatan kompresinya (Mycom W Series Manual) mencakup :

a. Kompresor satu tingkat (Single Stage)

Kompresor satu tingkat yaitu sebuah kompresor yang satu buah jalan masuk hisap dan satu buah jalan masuk tekan. Uap refrigeran masuk melewati suction strainer (saluran pembagi ke masing – masing silinder). Kemudian masuk ke suction chamber yaitu ruangan hisap, diteruskan ke dalam ruang silinder. Kemudian dimampatkan dalam ruang silinder selanjutnya ditekan melalui jalan masuk tekannya.

b. Kompresor dua tingkat (Double Stage)

Kompresor dua tingkat yaitu kompresor yang dua jalan masuk hisap dan dua jalan masuk tekan. Uap hasil dari penghisapan dan aksentuasi pertama yang berupa uap bersuhu dan bertekanan tinggi di dinginkan di dalam gas cooler yaitu pendingin gas atau uap refrigeran sementara. Uap refrigeran yang bersuhu rendah dan bertekanan tinggi kemudian dihisap ke jalan masuk hisap dan tekan diberikutnya untuk menerima uap refrigeran yang bersuhu dan bertekanan tinggi. Uap refrigeran tersebut selanjutnya disalurkan ke oil separator dan seterusnya.

Kondensor

Kondensor yaitu suatu alat yang berfungsi untuk melepaskan gerah yang diserap refrigeran di evaporator dan gerah yang terjadi selama kompresi ( E. Karyanto 2004 ). Jenis- jenis kondensor yang kebanyakan digunakan yaitu sebagai diberikut:

a) Kondensor pipa ganda ( Tube and Tube)

Jenis kondensor ini terdiri dari susunan dua pipa koaksial, dimana refrigeran mengalir melalui jalan masuk yang berbentuk antara pipa dalam dan pipa luar, dari atas ke bawah. Sedangkan air pendingin mengalir di dalam pipa dalam dengan arah yang berlawanan dengan arah fatwa refrigeran. 

b) Kondensor tabung dan koil ( Shell and Coil )

Yaitu bentuk konstruksi dari kondensor yang tersusun dari satu atau lebih koil – koil bare tube atau fine tube yang dimasukkan ke dalam tabung baja yang di las. Air ( water ) bersirkulasi melalui koil, sementara materi pendingin ( refrigerant ) di simpan dalam tabung dan merendam koil air tersebut sehingga terjadi perpindahan gerah ( E. Karyanto, 2004 ).

c) Kondensor pendingin udara

Kondensor pendingin udara yaitu jenis kondensor yang terdiri dari koil pipa pendingin yang bersirip pelat (tembaga atau aluminium). Udara mengalir dengan arah tegak lurus pada bidang pendingin, gas refrigeran yang bertemperatur tinggi masuk ke cuilan atas dari koil dan secara berangsur mencair dalam alirannya ke bawah.

d) Kondensor tabung dan pipa horizontal (Shell and Tube)

Kondensor tabung dan pipa horizontal yaitu kondensor tabung yang di dalamnya banyak terdapat pipa – pipa pendingin, dimana air pendingin mengalir dalam pipa – pipa tersebut. Ujung dan pertama pipa terikat pada pelat pipa, sedangkan diantara pelat pipa dan tutup tabung dipasang sekat untuk membagi fatwa air yang melewati pipa – pipa