mengoperasikan sistem referigasi

Transkripsi

1 TEKNIKA PERIKANAN LAUT 2015 A-PDF Watermark DEMO: Purchase from to remove the watermark TEKNIKA PERIKANAN LAUT i a k id t P u sa n n e P a n a n ta u la e K Mengoperasikan Sitem Referigasi ri a k 2015 d MODUL mengoperasikan sistem referigasi d n P e Pusat Pendidikan Kelautan dan Perikanan Badan Pengembangan SDM dan Pemberdayaan Masyarakat Kelautan dan Perikanan Kementerian Kelautan dan Perikanan n

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, dengan tersusunnya modul ini. Modul ini merupakan modul pembelajaran yang dapat digunakan peserta didik program keahlian Teknika Perikanan Laut dalam mempersiapkan diri untuk uji kompetensi keahlian. Peserta didik dapat belajar secara individual dan mandiri dalam menyelesaikan suatu unit kompetensi secara utuh. Modul ini disusun berdasarkan silabus SUPM Edisi 2012 dan Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI). Pada setiap bab berisi tentang lembar informasi, lembar praktek unjuk kerja, penilaian/evaluasi dan lembar kunci jawaban. Dengan mempelajari seluruh isi modul dan melaksanakan setiap praktek unjuk kerja diharapkan peserta didik dapat lebih siap menghadapi uji kompetensi keahlian. Jakarta, Desember 2015 Pusat Pendidikan Kelautan dan Perikanan i

3 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL... iv DAFTAR GAMBAR... v BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Deskripsi... 1 B. Peta Judul Modul, Unit Kompetensi dan Elemen Kompetensi... 1 C. Tujuan... 2 D. Petunjuk Penggunaan Modul... 2 E. Waktu... 2 BAB II. MENGIDENTIFIKASI KOMPONEN REFRIGERASI A. Lembar Informasi... 3 B. Lembar Praktek Unjuk Kerja...55 C. Penilaian/Evaluasi...56 D. Lembar Kunci Jawaban...58 BAB III. MENGOPERASIKAN SISTEM REFRIGERASI A. Lembar Informasi...59 B. Lembar Praktek Unjuk Kerja...62 C. Penilaian/Evaluasi...63 D. Lembar Kunci Jawaban...64 ii

4 BAB IV. MELAKUKAN PEKERJAAN PERBAIKAN RINGAN PADA RUANG MESIN MELAKUKAN PENGISIAN REFRIGERANT A. Lembar Informasi...65 B. Lembar Praktek Unjuk Kerja...72 C. Penilaian/Evaluasi...74 D. Lembar Kunci Jawaban...75 BAB V. PENUTUP iii

5 DAFTAR TABEL Tabel 1. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Open Type... 5 Tabel 2. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Semi Hermetik... 6 Tabel 3. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Hermetik... 7 Tabel 4. Ciri-Ciri Pengisian Bahan Pendingin...70 iv

6 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Kompresor Open Type (Tipe Terbuka)... 5 Gambar 2. Kompresor Semi Hermetik... 6 Gambar 3. Kompresor Hermetik... 7 Gambar 4. Kompresor Torak... 8 Gambar 5. Kompresor Rotary-Centrifugal... 9 Gambar 6. Impeller Blade, Passage, Diffuser Passage dan Volute...10 Gambar 7. Kompresor Multistage Centrifugal...10 Gambar 8. Kompresor Twin Screw dan Single Screw...11 Gambar 9. Twin Screw Compressor, Loading& Unloading Of Screw Compresor...13 Gambar 10. Kompresor Scroll...13 Gambar 11. Kompresor Scroll...14 Gambar 12. Air Cooled Condenser...16 Gambar 13. Condensing Unit...18 Gambar 14. Water Cooled Condensor...19 Gambar 15. Shell and Tubes Condensor...21 Gambar 16. Shell and Coil Condensor...22 Gambar 17. Tubes and tube Condensor...22 Gambar 18. Evaporative Condensor...24 Gambar 19. Katup Ekspansi Manual...27 Gambar 20. Keran Ekspansi Otomatis...28 Gambar 21. Automatic Expansion Valve...29 Gambar 22. Sistem Refrigerasi dengan Menggunakan AXV...30 Gambar 23. Thermostatic Expansion Valve...31 Gambar 24. Internal Equalizer dan External Equalizer...32 Gambar 25. Perbedaan Internal Equalizer & External Equalizer...32 v

7 Gambar 26. Penempatan TXV...33 Gambar 27. Potongan TXV dengan External Equalizer...33 Gambar 28. Pipa Kapiler...34 Gambar 29. Flooded Evaporator...38 Gambar 30. Forced Convection Evaporator...40 Gambar 31. Shell & Tube Evaporator...43 Gambar 32. Oil Separator...45 Gambar 33. Tangki Penampung (Receiver Tank)...46 Gambar 34. Filter and Drier...47 Gambar 35. Heat Exchanger...48 Gambar 36. Konstruksi Selenoid Valve...49 Gambar 37. Akumulator...50 Gambar 38. Saklar Tekanan Rendah...52 Gambar 39. Saklar Tekanan Tinggi...53 Gambar 40. Saklar Tekanan Minyak Pelumas...54 Gambar 41. Saklar Temperatur...54 Gambar 42. Pompa Hampa...63 Gambar 43. Kompresor pada Mesin Pendingin...67 Gambar 44 Cara Mengeluarkan Udara Dari Kondensor...68 Gambar 45. Teknik Pengisian Bahan Pendingin Sistem Low Side Charging...71 Gambar 46. Teknik Pengisian Bahan Pendingin Sistem High Side Charging...72 vi

8 BAB I PENDAHULUAN A. Deskripsi Mesin dan peralatan refrigerasi sangat banyak dan bahkan sangat dominan pemanfaatannya pada dunia perikanan seperti : cold storage, freezer, pendingin di kapal ikan dan ice making plant merupakan mesin dan peralatan dengan teknologi yang sudah cukup maju. Pengembangan pemanfaatan mesin dan peralatan refrigerasi ini juga perlu didukung oleh tersedianya sumberdaya manusia yang mampu mengoperasikan dan juga merawatnya. Melalui modul ini peserta didik akan mempelajari tentang komponen-komponen mesin pendingin, prosedur pengoperasian mesin pendingin serta prosedur pengisian bahan pendingin. B. Peta Judul Modul, Unit Kompetensi dan Elemen Kompetensi Mengoperasikan Sistem Refrigrasi (PRK.TP ) Mengidentifikasi komponen Refrigerasi Mengoperasikan Sistem Refrigerasi Melakukan Pengisian Refrigerant 1

9 C. Tujuan Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta didik memiliki kompetensi sebagai berikut: 1. Mengidentifikasi komponen-komponen mesin pendingin meliputi komponen pokok, komponen bantu, komponen kontrol dan komponen pengaman. 2. Mengoperasikan instalasi mesin pendingin sesuai dengan prosedur operasional standar. 3. Melalukan pengisian bahan pendingin melalui sisi tekanan rendah dan sisi tekanan tinggi. D. Petunjuk Penggunaan Modul 1. Pelajar daftar isi serta kedudukan modul dengan cermat dan teliti. 2. Perhatikan langkah-langkah dalam melakukan pemahaman unit kompetensi dengan benar serta hubungan antar unit kompetensi yang dapat menambah pengetahuan sehingga mendapatkan hasil yang optimal. 3. Pahami setiap materi dasar pendukung modul, misalnya fisika dan mekanika. 4. Jawablah pertanyaan pada Bab Penilaian/Evaluasi dengan jawaban yang singkat, tepat dan kerjakan sesuai kemampuan setelah mempelajari modul ini. 5. Bacalah referensi lain yang berhubungan dengan materi dalam modul ini untuk menambah wawasan dan pengetahuan. E. Waktu Waktu yang dibutuhkan dalam mempelajari modul ini adalah disesuaikan dengan ketuntasan belajar, serta sesuai panduan dari guru/pembimbing. 2

10 BAB II MENGIDENTIFIKASI KOMPONEN REFRIGERASI A. Lembar Informasi 1. Komponen Pokok Komponen pokok adalah komponen yang harus ada/dipasang dalam mesin refrigerasi. Menurut Hartanto (1985) komponen pokok tersebut meliputi : kompresor, kondensor, tangki penampung (receiver tank), katup ekspansi dan evaporator. Masingmasing komponen dalam sistem kompresi uap mempunyai sifat-sifat yang tersendiri (Stoecker,1989). Komponen pokok terdiri dari: a. Kompresor Kompresor adalah bagian terpenting pada sistem refrigerasi. Pada tubuh manusia kompresor dapat diumpamakan sebagai jantung yang memompa darah keseluruh tubuh kita. Sedangkan kompresor menekan refrigeran ke semua bagian dari sistem. Pada sistem refrigerasi kompresor bekerja membuat perbedaan tekanan, sehingga refrigeran dapat mengalir dari satu bagian ke lain bagian dari sistem. Karena adanya perbedaan tekanan antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah, maka refrigeran cair dapat mengalir melalui alat ekspansi ke evaporator. Tekanan gas di dalam evaporator harus lebih tinggi dari tekanan gas di dalam saluran hisap (suction), agar gas dingin dari evaporator dapat mengalir melalui saluran hisap ke kompresor. Gas dingin tersebut di dalam kompresor hermetik berguna untuk mendinginkan kumparan motor listrik dan minyak pelumas kompresor. 3

11 Fungsi Kompresor pada sistem refrigerasi : 1) Menurunkan tekanan di dalam evaporator, sehingga refrigeran cair di dalam evaporator dapat mendidih/menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap panas lebih banyak dari ruang di dekat evaporator. 2) Menghisap refrigeran gas dari evaporator, dengan suhu rendah dan tekanan rendah lalu memampatkan gas tersebut sehingga menjadi gas suhu tinggi dan tekanan tinggi. Kemudian mengalirkannya ke kondensor, sehingga gas tersebut dapat memberikan panasnya kepada media pendingin kondensor lalu mengembun. Jenis kompresor berdasarkan letak motornya 1) Kompresor open type (tipe terbuka) Kompresor ini disebut juga kompresor tipe terbuka karena antara penggerak eksternal dengan bagian pengkompresinya tidak berada dalam satu rumah (terpisah), sehingga diperlukan belt/flexible coupling sebagai penyambung penggerak ke compressor shaft. Penggerak eksternal bisa menggunakan motor listrik, turbin ataupun motor bakar. Perlu digunakannya seal untuk mencegah kebocoran yang sering terjadi pada poros yang keluar dari housing kompresor jika tekanan didalam ruang engkol lebih rendah dibandingkan tekanan atmosfer. Pendingin motor menggunakan udara luar sehingga perlu adanya ventilasi untuk membuang panas dari motor. 4

12 Tabel 1. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Open Type No. Kelebihan Kekurangan 1 2 Memudahkan penggantian motor tanpa membongkar sistem refrigerasinya. Motor penggerak bisa menggunakan turbin, diesel dan penggerak lain tanpa bergantung aliran tenaga listrik dari PLN. Konstruksi lebih besar dan lebih mahal Sering terjadi kebocoran refrigerant pada seal poros engkol yang keluar Gambar 1. Kompresor Open Type (Tipe Terbuka) 2) Kompresor Semi Hermetik Kompresor semi hermetik adalah kompresor yang motor penggeraknya berada satu rumah dengan housing 5

13 kompresornya. Arti semi hermetik di sini adalah seal pada housing compressor didesain supaya bisa dibuka untuk perbaikan dan overhaul kompresor atau motornya. Sama halnya dengan kompresor hermetik, panas motor didinginkan melalui refrigeran dari suction line, refrigeran dari injeksi liquid line dan oli kompresor. Gambar 2. Kompresor Semi Hermetik Tabel 2. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Jenis Semi Hermetik No. Kelebihan Kekurangan 1 Memudahkan penggantian motor karena seal antara motor dan kompresor yang bisa dibuka. Ketika terjadi kerusakan mekanis, maka semua sistem harus dibersihkan 2 Harga lebih ekonomis dibandingkan dengan kompresor jenis open type Ketika terjadi pecah katup kompresor akibat liquid suction biasanya disertai motor terbakar akibat serpihan logam masuk ke dalam motor. 6

14 3) Kompresor Hermetik Kompresor hermetik adalah kompresor yang motor penggeraknya dipatenkan berada satu rumah dengan housing kompresornya, sehingga tidak diperlukan shaft coupling. Panas motor didinginkan melalui refrigeran dari suction line dan oli kompresor. Gambar 3. Kompresor Hermetik Tabel 3. Kelebihan dan Kekurangan Kompresor Hermetik No. Kelebihan Kekurangan 1 2 Harganya yang relatif lebih murah Tingkat kebisingan motor atau Noise level-nya yang rendah Ketika motor terbakar, maka jarang diservice biasanya langsung diganti. Level oli sulit dilihat. 7

15 Jenis kompresor berdasarkan cara kerjanya : 1) Kompresor reciprocating (torak) Kompresor ini menggunakan torak atau piston yang diletakkan di dalam silinder. Piston dapat bergerak bebas naik turun untuk menimbulkan efek penurunan volume gas yang berada di bagian atas piston. Di bagian atas silinder diletakkan katup yang dapat membuka dan menutup karena mendapat tekanan dari gas. Kebanyakan unit kompresor reciprocating memiliki lebih dari satu piston silinderyang berada pada satu poros engkol. Refrigeran yang paling banyak digunakan untuk kompresor reciprocating diantaranya R-12, R-22, R-500, R-502 dan R- 717 (Ammonia). Motor pada kompresor reciprocating didinginkan melalui gas refrigeran dari suction line. Gambar 4. Kompresor Torak 2) Kompresor Rotary Centrifugal Proses kompresi pada kompresor sentrifugal menggunakan prinsip kompresi dinamik dengan melibatkan perubahan energi untuk menaikkan tekanan dan temperatur refrigeran. Proses kompresi pada kompresor sentrifugal mengubah 8

16 energi kinetik (kecepatan) menjadi energi statik (tekanan). Pada kompresor sentrifugal penambahan tekanan gas dilakukan dengan memutar impeller. Impeller mempunyai sudu-sudu (blade), Gambar 5. Kompresor Rotary-Centrifugal Akibat berputarnya impeller ini maka gas yang masuk melalui sisi inlet akan menerima gaya sentrifugal, dengan bentuk sudu dan keluar dari sekeliling impeller. Setelah gas tersebut keluar dari impeller maka gas yang sudah mempunyai tekanan tersebut akan mengalir melalui diffuser dan volute. 9

17 Gambar 6. Impeller Blade, Passage, Diffuser Passage dan Volute Pada diffuser dan volute ini kecepatan gas dikurangi sehingga tekanan gas akan bertambah besar. Gas yang sudah mempunyai tekanan tinggi kemudian dialirkan kedischarge line. Kalau tekanan yang keluar dari kompresor kurang besar maka dipakai multi-stage centrifugal compressor. Gambar 7. Kompresor Multistage Centrifugal 10

18 Pada kompresor multy-stage (bertingkat) centrifugal compressor ini gas dari impeller pertama setelah melalui diffuser akan mengalir ke impeller berikutnya. Untuk diperbesar tekanannya. Jadi pada setiap impeller gas akan memperoleh tambahan tekanan. Makin banyak impeller maka makin besar tekanan yang didapatkan. Setiap tingkat (stage) mempunyai sebuah impeller dan diffuser. Kompresor sentrifugal dilengkapi satu atau lebih impeller untuk mengkompresi refrigeran. Refrigeran yang telah dikompresi keluar dari outlet stage pertama impeller kompresor dan kemudian masuk ke dalam inlet stage kedua impeller kompresor. Setelah itu uap refrigeran akan meninggalkan impeller terakhir dan terkumpul di volute untuk disalurkan ke kondensor. 3) Kompresor Helical Rotary Screw Gambar 8. Kompresor Twin Screw dan Single Screw Kompresor tipe ini menggunakan 2 buah screw, seperti rotor, yang berfungsi sebagai alat pengkompresi. Male screw merupakan screw yang digerakkan oleh motor, sedangkan 11

19 female screw bergerak mengikuti male screw. Namun ada juga kompresor screw yang hanya menggunakan single screw dilengkapi dengan dua buah stargate (rotor gate) sebagai alat pengkompresinya. Langkah-langkah kompresi pada kompresor twin screw : a) Refrigeran masuk melaluiintake port dari sebelah kanan, gas yang masih bertekanan suction akan dibatasi oleh housing kompresor. b) Selanjutnya akibat dari putaran rotor maka akan menjebak uap refrigeran ke sebelah kanan menuju meshing point (titik penjebakan). c) Rotor masih terus berputar menyebabkan meshing point yang berisi uap refrigeran bergerak menuju katup discharge diakhir kompresor. d) Pada akhirnya, celah ulir yang terisi refrigeran yang sudah terkompresi keluar menuju discharge port. Pada kompresor twin screw tidak ada katup yang digunakan untuk memasukkan dan mengeluarkan refrigeran tetapi menggunakan port. Kompresor dengan model ini disebut ported. Pada umumnya jenis kompresor twin screw adalah yang lebih banyak digunakan dalam sistem refrigerasi. Prinsip utama pengkompresian pada kompresor twin screw adalah dengan cara menjebak refrigerant pada celahcelah screw dengan menyempitkan volume ruangnya. 12

20 Gambar 9. Twin Screw Compressor, Loading& Unloading Of 4) Kompresor Scroll Screw Compresor Gambar 10. Kompresor Scroll 13

21 Kompresor scroll ini bekerja dengan menggunakan prinsip menjebak uap refrigeran dan mengkompresikannya dengan penyempitan volume refrigeran secara perlahan-lahan. Kompresor scroll menggunakan konfigurasi dua scroll yang dipasang saling berhadapan. Kompresor scroll ini biasanya digunakan untuk sistem heat pump, AC Split, Windows AC, Split Duct dan Water Chiller berskala kecil. Sroll paling atas disebut stationary scroll, dimana terdapat discharge port. Sedangkan scroll paling bawah disebut driven scroll, yang dihubungkan dengan motor melalui poros dan bearing. Stationary Scroll adalah scroll yang diam sedangkan Driver scroll adalah scroll yang berputar. Gambar 11. Kompresor Scroll 14

22 b. Kondensor Kondensor seperti namanya adalah alat untuk membuat kondensasi refrigeran gas dari kompresor dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Refrigeran di dalam kondensor dapat mengeluarkan kalor yang diserap dari evaporator dan panas yang ditambahkan oleh kompresor. Kondensor ditempatkan antara kompresor dan alat ekspansi, jadi pada sisi tekanan tinggi dari sistem. Kondensor ditempatkan di luar ruangan yang sedang didinginkan, agar dapat membuang panasnya ke luar kepada media pendinginnya. Pemilihan jenis dan ukuran kondensor untuk suatu sistem, terutama didasarkan pada yang paling ekonomis, seperti: harga dari kondensor, jumlah energi yang diperlukan, harga dan keadaan media pendingin yang akan dipakai untuk mendinginkan kondensor. Selain itu tempat atau ruangan yang diperlukan oleh kondensor juga harus diperhitungkan. Kondensor berfungsi untuk membuang kalor dan mengubah fasa refrigeran dari gas menjadi cair. Jenis kondensor berdasarkan media pendingin yang digunakan: 1) Air Cooled Condenser Air Condenser kondensor Cooled adalah yang menggunakan udara sebagai media pendinginnya, biasanya kondensor ini digunakan pada sistem berskala rendah dan sedang dengan kapasitas hingga 20 ton refrigerasi. Air colled condenser terdiri dari pipa tembaga yang dibentuk coil (continues tube 15

23 coil) yang dilengkapi dengan rangkaian lembaran tipis alumunium yang disebut fin (finned tube) untuk mempertinggi luas permukaan transfer panas. Dalam operasinya, gas panas masuk melalui bagian atas coil, dan liquid refrigeran akan diperoleh di bagian bawah coil kemudian dialirkan menuju keliquid Receiveryang terletak di bagian bawah condenser. Air-cooled condenser harus selalu diletakkan pada ruangan yang mempunyai lubang ventilasi,untuk dapat membuang panasnya ke udara sekitarnya dan menggantinya dengan udara segar. Untuk membantu proses penukaran kalor tersebut, digunakan fan yang akan menarik udara menuju ke coil dan kemudian membuangnya ke udara atmosfir. Air cooled condenser biasanya didesain oleh pabrikannya agar suhu kondensingnya berkisar antara F di atas suhu ambient (udara sekitar). Gambar 12. Air Cooled Condenser 16

24 Ada dua metode mengalirkan udara pada jenis ini, yaitu konveksi alamiah (natural convection) dan konveksi paksa dengan bantuan kipas. Konveksi secara alamiah mempunyai laju aliran udara yang melewati kondensor sangat rendah, karena hanya mengandalkan kecepatan angin yang terjadi pada saat itu. Oleh karena itu kondensor jenis ini hanya cocok untuk unit-unit yang kecil seperti kulkas, dan freezer untuk keperluan rumah tangga. Kondensor berpendingin udara yang menggunakan bantuan kipas dalam mensirkulasikan media pendinginannya yang dikenal sebagai kondensor berpendingin udara konveksi paksa. Secara garis besar, jenis kondensor dibagi menjadi dua kelompok : a) Remote Condenser Jenis remote air cooled condenser yang dipasang di dalam ruangan harus mendapatkan sirkulasi yang cukup. Untuk pemasangan di luar ruangan harus diperhatikan arah sinar matahari dan arah angin agar kondensor terlindung dan mendapat sirkulasi udara yang cukup. Kapasitasnya berkisar antara kw atau lebih. Rancangan yang baik dilihat dari kecepatan aliran udara minimum yang menghasilkan aliran turbulen dan koefisien perpindahan panas yang tinggi. Kenaikan laju aliran udara dari suatu titik dapat menyebabkan drop tekanan berlebihan sehingga daya 17

25 motor kipas kondensor harus dinaikkan agar sirkulasi udara bertambah besar. b) Condensing Unit Kapasitas kondensor jenis condensing unit biasanya cocok untuk beban lebih dari kw, bahkan kadang dapat lebih dari 500 kw. Keuntungan dari air cooled condenser adalah tersedianya udara yang cukup sebagai media pendingin tanpa memerlukan biaya tambahan. Sedangkan kerugiannya adalah sistem refrigerasi beroperasi pada tekanan kerja yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kondensor berpendingin air, akibatnya kompresor akan memerlukan daya yang lebih besar. Gambar 13. Condensing Unit 18

26 2) Water Cooled Condensor Kondensor dengan pendinginan air (water-cooled condenser) digunakan pada sistem yang berskala besar untuk keperluan komersial di lokasi yang mudah memperoleh air bersih. Water Cooled Condenser biasanya menjadi pilihan yang ekonomis bila terdapat suplai air bersih secara mudah dan murah. Faktor lain yang perlu mendapat pertimbangan adalah adanya tumpukan kotoran dan kerak air di dalam pipa-pipa air pendingin bila kualitas airnya tidak bagus. Pada condenser jenis ini, suhu dan banyaknya air sebagai media pendingin kondensor akan menentukan suhu dan tekanan kondensing dari sistem refrigerasinya dan secara tidak langsung juga akan menentukan kapasitas kompresinya. Gambar 14. Water Cooled Condensor Pada lokasi di mana air perlu dihemat karena kesulitan memperoleh air bersih, maka biasanya digunakan Cooling Tower. Efek menggunakan cooling tower, maka air hangat yang keluar dari kondensor dapat didinginkan lagi sampai mendekati tingkat suhu wet bulb ambient temperatur. Hal ini 19

27 memungkinkan untuk terus mensirkulasikan air dan mengurangi konsumsi penggunaan air. Water cooled condenserdibedakan menjadi dua macam, yaitu : a) Sistem air buang, digunakan untuk sistem yang sangat kecil namun bersifat boros. b) Sistem air tersirkulasi ulang. Laju aliran air untuk sistem air tersirkulasi ulang antara 0,045-0,06 l/s per kw adalah paling ekonomis dan seimbang antara daya yang dibutuhkan kompresor dengan yang dibutuhkan pompa. Semakin rendah laju aliran air, maka makin tinggi pula kenaikan temperaturnya, sehingga dibutuhkan rangkaian pipa yang lebih panjang. Faktor yang harus diperhatikan adalah kecepatan air, koefisien perpindahan panas, dan pengotoran permukaan pipa sehingga akan mengurangi koefisien perpindahan panas dan menghambat laju aliran air serta meningkatkan tekanan kondensor. Laju pengotoran pipa dipengaruhi oleh : a) Kualitas air yang digunakan, b) Temperatur kondensasi, c) Frekuensi pembersihan pipa yang berhubungan dengan waktu pemakaian total. Jenis Water Cooled Condensor a) Shell & Tubes Condensor Shell & Tubes Condensor terdiri dari sebuah silinder (Shell) yang terbuat dari besi dimana di dalam shell tersebut diletakkan rangkaian pipa-pipa lurus sepanjang silindernya. Air pendingin disirkulasikan di dalam pipa- 20

28 pipa sehingga gas refrigeran yang berada di dalam shell dapat memindahkan kalornya ke air pendingin melalui permukaan pipa-pipa air tersebut. Suhu gas refrigeran akan turun tetapi tekanannya tetap (tidak berubah). Bila penurunan suhu gas mencapai titik pengembunannya maka akan terjadi proses pengembunan (kondensasi), dalam hal ini terjadi perubahan wujud gas menjadi liquid yang tekanan dan suhunya masih cukup tinggi (tekanan kondensing). Bagian dasar dari shell berfungsi juga sebagai penampung cairan (liquid) refrigeran. Pada sistem ini rangkaian water coolingnya dibentuk secara paralel. Penggunaan sirkuit paralel akan menghasilkan rugi tekanan (pressure drop) yang rendah di dalam rangkaiannya. Gambar 15. Shell and Tubes Condensor b) Shell & Coil Condensor Di dalam konstruksi Shell and Coil Condenserpipa-pipa airnya tidak dibuat lurus sepanjang silinder melainkan 21

29 berbentuk coil sepanjang silinder besinya. Dalam sistem ini rangkaian water coolingnya dibentuk secara secara seri. Gambar 16. Shell and Coil Condensor c) Tubes in Tube Condensor Desain condensor ini terdiri dari coil yang berupa pipa kecil yang dimasukkan ke dalam pipa yang diameternya lebih besar. Di dalam pipa kecil dialirkan air pendingin sedangkan refrigerannya mengalir di dalam pipa besar. Jadi refrigerannya didinginkan oleh air yang berada di pipa kecil dan sekaligus oleh udara sekitar pipa besar sehingga dapat meningkatkan efisiensi pendinginannya. Gambar 17. Tubes and tube Condensor 22

30 3) Evaporative Condensor Pada sistem ini panas dipindahkan dengan menggunakan air dan udara yang dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan efek yang baik bagi kapasitas kondensor. Kondensor jenis ini didinginkan langsung dengan air yang disemburkan dan hembusan udara yang menambah efek pendinginan kondensor. Tingkat keefektifan evaporative condenser tergantung pada suhu wet bulb dari udara yang masuk ke dalam unitnya, di mana suhu wet bulb tersebut ditentukan oleh suhu water spray-nya. Condensing unit dengan jenis ini biasanya digunakan untuk sistem yang berkapasitas di atas 100 ton refrigerasi. Selama operasinya pompa akan mensirkulasikan air pendingin dari water pan menuju coil condenser melalui spray nozzle, dalam hal ini diperlukan suplai air tambahan untuk mencegah kotoran/lumpur masuk dan menempel pada permukaan coil condensornya dan disamping itu juga digunakan untuk mengurangi efek keasaman air pendinginnya. 23

31 Gambar 18. Evaporative Condensor 24

32 Centrifugal fan akan menghisap panas yang dikandung udara dan air. Udara ditarik dari bagian bawah (dasar) menuju ke atas melalui rankaian pipa refrigeran (condensor), eliminator dan fan. Pipa refrigerannya tidak dilengkapi dengan fin (non finned tube) agar tidak terjadi penimbunan kotoran dan debu pada pipa yang dapat mengganggu aliran udaranya. Condensor ini dapat diletakkan di luar (out door) ataupun di dalam (indoor) ruangan. Bila diletakkan di dalam ruangan harus dilengkapi dengan sistem ventilasi yang baik dengan menggunakan duct untuk membuang udara panas di mana tingkat kelembaban relatifnya telah meningkat drastis ke luar ruangan. Tekanan air yang disirkulasikan oleh suatu pompa biasanya sebesar 15 psi sedangkan kecepatan udara yang melewati coil sebesar 600 fpm. Sebagian kecil airnya akan menguap karena proses transfer panas. Air yang tidak menguap akan memperoleh pendinginan karena panasnya ditarik oleh fan yang memproduksi adiabatic coolingterhadap air tersebut sehingga suhu air dapat diturunkan hingga mencapai titik tertentu. Gas panas refrigeran mengalir masuk ke condenser, selanjutnya gas panas tersebut akan berubah wujud menjadi liquid refrigeran dan akan ditampung di receiver. Gas refrigeran yang keluar dari sisi tekan kompresor kemudian disalurkan ke kondensor. Gas tersebut mempunyai suhu dan tekanan tinggi dalam kondisi superheat. Selanjutnya saat berada di kondensor gas panas lanjut tersebut mengalami penurunan suhu akibat adanya perbedaan suhu antara gas dan medium lain yang ada disekitarnya, berupa udara atau air. Penurunan suhu gas refrigeran tersebut diatur sampai 25

33 mencapai titik embunnya. Akibatnya refrigerannya akan berubah bentuk dari fasa gas menjadi liquid yang masih bertekanan tinggi. c. Alat Ekspansi Alat ekspansi (metering device) pada sistem refrigerasi merupakan suatu tahanan yang tempatnya diantara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah. Alat ekspansi ini berfungsi untuk menurunkan tekanan dan mengatur jumlah aliran refrigerant cair yang mengalir melalui ekspansi sesuai dengan kebutuhan evaporator. Alat ekspansi harus memberikan kapasitas yang maksimum kepada evaporator, tetapi tidak membuat beban lebih kepada evaporator. Alat ekspansi bekerja berdasarkan atas : 1) Perubahan tekanan, 2) Perubahan suhu, 3) Perubahan jumlah atau volume refrigeran, 4) Gabungan dari perubahan tekanan, suhu dan volume refrigeran. Kompresor harus mempunyai daya hisap yang cukup besar untuk menghisap refrigeran dari evaporator. Refrigeran yang dihisap harus lebih besar jumlahnya daripada yang dialirkan keluar dari alat ekspansi. Sehingga, dapat mempertahankan tekanan yang rendah atau vakum di evaporator. Hal ini perlu untuk membuat refrigeran di evaporator menguap pada suhu yang rendah. Untuk mengatur jumlah aliran refrigerant dan membuat perbedaan tekanan pada sistem. 26

34 Jenis-jenis alat ekspansi: 1) Manual Valve Sistem refrigerasi yang memakai keran ekspansi yang diputar dengan tangan harus selalu diawasi oleh seorang penjaga agar dapat memberikan jumlah refrigeran yang tertentu, sesuai dengan keperluan dan keadaan sistem. Jumlah refrigeran yang mengalir ke evaporator, dapat ditambah atau dikurangi dengan membuka atau menutup keran ekspansi tersebut. Jumlah refrigeran cair yang mengalir melalui keran ekspansi tergantung dari perbedaan tekanan antara lubang orifice dan besarnya lubang pembukaan keran. Besarnya lubang pembukaan keran dapat diatur dengan tangan oleh penjaga. Misalkan beda tekanan diantara orifice tetap sama, jumlah aliran refrigeran cair yang melalui keran ekspansi setiap saat juga akan tetap sama, tidak dipengaruhi oleh tekanan maupun beban di evaporator. Gambar 19. Katup Ekspansi Manual (Sumber : Handoko, 1981:105) 27

35 2) Automatic Expansion Valve (AEV / AXV) Automatic expansion valve merupakan suatu keran ekspansi yang tertua dan disebut keran tekanan tetap. Nama ini diperoleh karena keran ekspansi tersebut dapat mempertahankan tekanan yang tetap pada beban evaporator yang berubah-ubah. 1. Baut pengatur 2. Pegas 3. Membran 4. Jarum & dudukan 5. Saringan P2 Tekanan Evporator P3 Tekanan pegas Gambar 20. Keran Ekspansi Otomatis (Sumber : Handoko, 1981 : 109) Keran ekspansi otomatis bekerja berdasarkan tekanan yang seimbang pada bellow atau diaphragm (membran). Tekanan tersebut terdiri dari dua tekanan, Tekanan evaporator (P2) dan Tekanan dari pegas (P3). Tekanan dari evaporator, P2 menekan membran ke atas, yang membuat lubang saluran refrigeran menutup (Tekanan dari pegas dapat diatur). P3, menekan membran ke arah yang berlawanan yang membuat lubang saluran refrigerant membuka. Seperti namanya keran ekspansi tersebut bekerjanya otomatis. Yaitu mengatur jumlah refrigeran yang mengalir ke evaporator untuk membuat tekanan dari evaporator dan dari pegas dalam keadaan seimbang atau tetap. Misalkan tekanan pegas telah disetel untuk mempertahankan tekanan di evaporator 10 28

36 psig. Jika hanya sedikit refrigeran yang menguap di evaporator, tekanan di dalam evaporator akan turun, karena terus dihisap oleh kompresor. Keadaan ini akan terus berlangsung sampai tekanan evaporator P2 menjadi kurang dari 10 psig. Tekanan dari pegas P3 akan melebihi tekanan evaporator. Jarum akan bergerak kearah membukanya lubang saluran refrigerant, sehingga refrigerant cair lebih banyak mengalir ke evaporator lalu menguap. Gambar 21. Automatic Expansion Valve Tekanan evaporator akan bertambah sampai 10 psig dan membuat membran dalam keadaan seimbang lagi dengan tekanan dari pegas. Apabila tekanan evaporator naik sampai lebih dari 10 psig, maka membran akan mendapat tekanan ke atas, sehingga jarum bergerak ke atas menutup lubang saluran refrigerant ke evaporator. Refrigerant yang menguap berkurang dan membuat tekanan di evaporator menurun, sehingga terjadi kesimbangan lagi pada membran. 29

37 Gambar 22. Sistem Refrigerasi dengan Menggunakan AXV 3) Thermostatic Expansion Valve (TEV / TXV) Keran ekspansi thermostatis adalah suatu alat yang secara otomatis mengukur jumlah aliran refrigeran cair yang masuk ke evaporator, dengan mempertahankan gas panas lanjut pada akhir evaporator seperti yang telah direncanakan. Karena tekanan di evaporator rendah, maka sebagian refrigerant cair ketika melalui keran ekspansi masuk ke dalam evaporator fasanya berubah dari cair menjadi gas dingin. Keran ekspansi thermostatis sampai saat ini merupakan alat ekspansi yang terbanyak dipakai untuk refrigerasi dan air conditioner. 30

38 Kapasitas keran ekspansi harus tepat, keran ekspansi dengan kapasitas yang terlalu besar, dapat menyebabkan kontrol yang tidak menentu. Kapasitas yang terlalu kecil, dapat menjadikan kapasitas dari sistem berkurang. Perbedaannya dengan keran ekspansi otomatis dari luar yaitu keran ekspansi thermostatis mempunyai sebuah thermal bulb yang dihubungkan dengan pipa kapiler dengan keran tersebut. Gambar 23. Thermostatic Expansion Valve Jenis - jenis Thermostatic Expansion Valve: a) Internal Equalizer, Internal equalizer merupakan jenis TXV dengan penyama tekanan dalam. b) External Equalizer, External equalizer merupakan jenis TXV dengan penyama tekanan luar. 31

39 Gambar 24. Internal Equalizer dan External Equalizer Gambar 25. Perbedaan Internal Equalizer & External Equalizer Sumber. 32

40 Gambar 26. Penempatan TXV Sumber. Gambar 27. Potongan TXV dengan External Equalizer 33

41 4) Pipa Kapiler (Capillary Tube) Alat ini disebut juga Impedance tube, Restrictor tube atau Choke tube. Pipa kapiler dibuat dari pipa tembaga dengan lubang dalam yang sangat kecil. Panjang dan lubang pipa kapiler dapat mengontrol jumlah refrigeran yang mengalir ke evaporator. Alat tersebut berfungsi untuk : a) Menurunkan tekanan dan mengatur jumlah aliran refrigerant menuju evaporator, b) Mengatur jumlah refrigerant cair yang mengalir melaluinya, c) Membangkitkan tekanan refrigerant di kondensor. Gambar 28. Pipa Kapiler Ketika akan mengganti pipa kapiler yang baru, jangan terjadi pembengkokan karena bisa menyebabkan penyumbatan pada saluran pipa kapilernya. Penggunaan pipa kapiler haruslah disesuaikan dengan diameter dan panjang pipa sebelumnya. 34

42 Pipa kapiler diukur pada diameter dalam (Inside Diameter=ID) dari pipa, lain halnya dengan pipa tembaga yang diukur adalah diameter luar (Outside Diameter=OD). Pipa kapiler dapat dipakai untuk refrigerant R-12, R-22, R- 500, R-502. Pipa kapiler tidak boleh dibengkokkan terlalu tajam, karena dapat menyebabkan lubang pipa kapiler tersebut menjadi buntu dan tersumbat. Pipa kapiler menghubungkan saringan dan evaporator yang menjadi batas antara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah dari sistem. Pada bagian tengahnya sepanjang mungkin dilekatkan dengan saluran hisap dan disolder. Bagian yang disolder ini disebut penukar kalor (Heat exchanger). Sistem yang memakai pipa kapiler berbeda dengan yang memakai keran ekspansi atau keran pelampung. Pipa kapiler tidak dapat menahan atau menghentikan aliran refrigeran pada waktu kompresor sedang bekerja maupun waktu kompresor sedang berhenti. Waktu kompresor dihentikan, refrigeran dari sisi tekanan tinggi akan terus mengalir ke sisi tekanan rendah, sampai tekanan pada kedua bagian tersebut menjadi sama disebut waktu penyama tekanan (Equalization time). Lemari es memerlukan waktu lima menit untuk menyamakan tekanan tersebut. Keuntungan penggunaan pipa kapiler adalah harganya murah dibandingkan dengan alat ekspansi yang lain. Kerugiannya pipa kapiler tidak sensitif terhadap perubahan beban tidak seperti pada alat ekspansi yang lainnya. 35

43 d. Evaporator Evaporator juga disebut : Boiler, freezing unit, low side, cooling unit. Fungsi dari evaporator adalah untuk menyerap panas dari udara atau benda di dalam ruangan yang didinginkan. Kemudian membuang kalor tersebut melalui kondensor di ruang yang tidak didinginkan. Kompresor yang sedang bekerja menghisap refrigerant gas dari evaporator, sehingga tekanan di dalam evaporator menjadi rendah. Evaporator fungsinya kebalikan dari kondensor. Tidak untuk membuang panas ke udara di sekitarnya, tetapi untuk mengambil panas dari udara di dekatnya. Evaporator ditempatkan di dalam ruangan yang sedang didinginkan, tempatnya diantara alat ekspansi dan kompresor, jadi pada sisi tekanan rendah dari sistem. Evaporator dibuat dari berbagai macam logam, tergantung dari refrigerant yang dipakai dan pemakaian dari evaporator itu sendiri. Logam yang banyak dipakai adalah besi, baja, tembaga, kuningan dan aluminium. Jenis-jenis evaporator : 1) Berdasarkan konstruksinya : a) Bare Tube Evaporator Bare tube evaporator terbuat dari pipa baja atau pipa tembaga. Penggunaan pipa baja biasanya untuk evaporator berkapasitas besar yang menggunakan refrigerant ammonia. Pipa tembaga biasa digunakan untuk evaporator berkapasitas rendah dengan refrigerant selain ammonia. 36

44 b) Finned Tube Evaporator Finned tube evaporator adalah bare-tube evaporator tetapi dilengkapi dengan sirip-sirip yang terbuat dari plat tipis alumunium yang dipasang disepanjang pipa untuk menambah luas permukaan perpindahan panas. Sirip-sirip alumunium ini berfungsi sebagai permukaan transfer panas sekunder. Jarak antar sirip disesuaikan dengan kapasitas evaporator, biasanya berkisar antara buah sirip/meter. Evaporator untuk keperluan suhu rendah, jarak siripnya berkisar sirip/meter. Untuk keperluan suhu tinggi, seperti room AC, jarak fin berkisar 1,8 mm. c) Plate Surface Evaporator Plate evaporator surface atau evaporator permukaan plat, sedemikian dirancang rupa. Beberapa diantaranya dibuat dengan menggunakan dua plat tipis yang dipress dan dilas sehingga membentuk alur untuk mengalirkan refrigerant. Cara lainnya adalah, menggunakan pipa yang dipasang diantara dua plat tipis kemudian dipress dan dilas. 37

45 2) Berdasarkan Metode Pemasokan Refrigerant : a) Dry Expansion Evaporator Dry Expansion evaporator atau (Evaporator jenis ekspansi kering). Pada jenis ekspansi kering, cairan refrigerant yang diekspansikan melalui katup ekspansi, pada waktu masuk ke dalam evaporator sudah dalam keadaan campuran (cair dan uap), sehingga keluar dari evaporator dalam keadaan uap kering. Karena sebagian besar dari evaporator terisi oleh uap refrigerant, maka perpindahan kalor yang terjadi tidak begitu besar, jika dibandingkan dengan keadaan dimana evaporator terisi oleh refrigerant cair. Akan tetapi, evaporator jenis ekspansi kering ini tidak memerlukan refrigerant dalam jumlah yang besar. Disamping itu, jumlah minyak pelumas yang tertinggal di dalam evaporator sangat kecil. b) Flooded Evaporator Gambar 29. Flooded Evaporator 38

46 Flooded evaporator atau evaporator tipe banjir, gelembung refrigerant yang terjadi karena pemanasan akan naik kemudian pecah pada cair atau terlepas dari permukaannya. Kemudian refrigerant masuk ke dalam akumulator yang berfungsi untuk memisahkan antara refrigerant fasa cair dan gas maka refrigerant yang masuk ke dalam kompresor hanya refrigerant yang berfasa gas saja. Bagian refrigerant cair yang dipisahkan di dalam akumulator akan masuk kembali ke dalam evaporator, bersama-sama dengan refrigerant (cair) yang berasal dari kondensor. Jadi tabung evaporator terisi oleh cairan refrigeran. Cairan refrigeran menyerap kalor dari fluida yang hendak digunakan (air larutan garam, dsb), yang mengalir di dalam pipa uap refrigeran yang terjadi dan dikumpulkan di bagian atas dari evaporator sebelum masuk ke kompresor. 3) Berdasarkan Sirkulasi Udaranya : a) Natural Convection Evaporator Natural convection evaporator adalah evaporator yang aliran udaranya mengalir secara alami tanpa adanya dorongan atau dipaksa dengan bantuan kipas atau blower. Pada evaporator jenis ini udara yang telah didinginkan akan jatuh ke bawah karena massa jenisnya yang lebih berat dari udara yang lebih panas. 39

47 b) Forced Convection Evaporator Pada Forced convection evaporator, udara yang mengalir melalui evaporator dihembuskan secara paksa menggunakan kipas atau blower. Sehingga sirkulasi udara berlangsung secara cepat dan lebih efektif. Pada beberapa jenis sistem refrigerasi dan tata udara, kecepatan aliran udara dapat diatur dengan mengatur hembusan dari kipas atau blower tersebut. Gambar 30. Forced Convection Evaporator 4) Berdasarkan Fluida Yang Didinginkannya : a) Air Cooling Evaporator Evaporator jenis air cooling, adalah evaporator yang mendinginkan produknya dengan cara menghembuskan udara dingin yang telah melawati evaporator tersebut, udara yang telah didinginkan didistribusikan untuk mendinginkan benda atau udara yang akan dikondisikan, penggunaan evaporator jenis ini biasanya seperti AC split, Cold storage room dan lemari es. 40

48 b) Liquid Chilling Evaporator Liquid chilling evaporator mendinginkan fluida cair biasanya berupa air atau larutan air dengan garam. Air yang telah didinginkan nantinya akan didistribusikan pada wadah yang dinamakan AHU (Air Handling Unit) khusus untuk AC untuk mendinginkan ruangan, atau didistribusikan ke dalam pipa ganda yang memiliki dua lubang untuk mendinginkan produk cair seperti susu. Penggunaan liquid chilling evaporator biasanya pada AC central, pabrik susu dan pabrik es komersial. Ada beberapa jenis Liquid chilling evaporator, yaitu : i. Double Pipe Cooler (Tube in Tube Cooler) Tube in tube cooler adalah evaporator yang pipanya terdiri dari dua lubang yang salurannya berbeda, saluran yang satu biasanya untuk saluran refrigerant, dan yang satunya lagi untuk fluida yang akan didinginkan, biasanya air. Selain itu, pada tube in tube cooler saluran pertama biasanya untuk aliran air dingin dan saluran yang satunya lagi untuk produk yang akan didinginkan seperti susu. Aliran kedua fluida yang mengalir biasanya berlawanan arah supaya perpindahan kalor menjadi lebih efektif. 41

49 ii. Baudelot Cooler (Falling Film Surface) Pada baudelot cooler, air diguyurkan melalui pipa-pipa evaporator. Sehingga, pada lapisan pipa tersebut membentuk lapisan es yang tipis, kemudian air yang jatuh ditampung pada penampungan air dan selanjutnya didistribusikan untuk mendinginkan benda atau ruangan. iii. Shell and Coil Evaporator Shell and coil evaporator, terbuat dari sebuah tabung yang besar. Pada bagian dalam tabung tersebut terdapat pipa yang berbentuk seperti lilitan atau coil. Pada coil tersebut dialiri refrigerant, sedangkan pada bagian tabung/shell dialiri oleh air. iv. Shell and Tube Evaporator Shell and tube evaporator, terdiri dari sebuah tabung besar yang di dalamnya dipasang pipa-pipa. Pada pipa-pipa tersebut dialiri air yang akan didinginkan, selanjutnya air tersebut digunakan untuk mendinginkan ruangan atau benda. Penggunaan shell and tube evaporator biasanya pada chiller. 42

50 Gambar 31. Shell & Tube Evaporator 5) Berdasarkan Sistem Kontak Refrigerantnya : a) Direct System Direct system adalah jenis evaporator yang proses pendinginannya langsung mendinginkan produk atau ruangan yang akan dikondisikan, refrigerant yang menguap pada evaporator langsung mengambil kalor dari produk atau ruangan yang akan dikondisikan. b) Indirect System Pada indirect system, uap refrigeran yang menguap mengambil kalor dari fluida yang didinginkan, fluida tersebut biasanya disebut dengan secondary refrigerant. Refrigerant sekunder tersebut nantinya akan mendinginkan ruangan atau produk yang akan dikondisikan. Sistem yang biasanya menggunakan sistem indirect system ini adalah water chiller dan pabrik es komersial. 43

51 2. Komponen Bantu Komponen pembantu adalah suatu komponen atau alat yang digunakan untuk membantu kelancaran kerja mesin pendingin, oleh karena itu tidak mutlak harus ada atau digunakan. Pada mesin pendingin jenis alat bantu yang digunakan tergantung pada kapasitas mesin pendingin dan jenis bahan pendinginnya. Penggunaan mesin bantu pada mesin pendingin di pengaruhi oleh beberapa faktor berikut ini : a. Jenis bahan pendingin yang digunakan b. Temperatur akhir pendinginan yang dikehendaki Jenis komponen bantu yang digunakan pada mesin pendingin antara lain: Oil separator, filter / dryer, indicator, heat exchanger, solenoid valve dan accumulator. a. Oil Separator Oil separator adalah Suatu alat yang digunakan untuk memisahkan minyak pelumas yang ikut termampatkan oleh kompresor dengan uap refrigeran. Oli yang ikut bersama refrigeran harus dipisahkan karena jika hal ini terjadi terusmenerus, maka dalam waktu singkat kompresor akan kekurangan minyak pelumas sehingga pelumasan kurang baik, disamping itu minyak pelumas tersebut akan masuk kedalam kondensor dan kemudian ke evaporator sehingga akan mengganggu proses perpindahan kalor (Arismunandar dan Saito, 2005). Oil separator ditempatkan pada saluran uap bahan pendingin bertekanan tinggi atau pada saluran antara kompresor sampai kondensor Jenis alat ini ada 2 macam yaitu: 44

52 1) Oil separator yang dilengkapi dengan saluran pembuangan minyak pelumas, ini digunakan pada mesin pendingin dengan bahan pendingin jenis amonia 2) Oil separator yang dilengkapi dengan saluran pengembalian minyak pelumas ke kompresor ini digunakan pada mesin pendingin dengan bahan pendingin jenis halogen b. Tangki Penampung (Receiver) Gambar 32. Oil Separator Tangki penampung (Receiver) adalah tangki yang digunakan untuk menyimpan refrigerant cair yang berasal dari pengeluaran kondensor (Ilyas,1993). Namun, apabila temperatur air pendingin didalam kondensor relatif rendah, dan temperatur ruang mesin dimanatangki penampung cairan dipasang lebih tinggi, kadang - kadang cairan refrigeran yang terjadi di dalam kondensor tidak dapat mengalir dengan mudah. Dalam hal ini, bagian atas kondensor harus 45

53 dihubungkan dengan bagian atas penerima cairan oleh penyama tekanan (Arismunandar dan Saito, 2005). Menurut Ilyas (1993), sebagai tempat refrigeran, receiver mempunyai empat fungsi yaitu : 1) Menyimpan refrigeran cair selama operasi dan untuk maksud servis. 2) Meningkatkan perubahan dalam muatan refrigeran dan volume cairan, yakni pemuaian dan penyusutan refrigeran karena perubahan suhu. 3) Sebagai tempat penyimpanan refrigeran bilamana sistem refrigerasi dimatikan untuk tujuan perbaikan dan pemeliharaan serta pada saat sistem akan dimatikan dalam jangka waktu yang lama. Pada receiver dilengkapi dengan sebuah gelas penduga untuk melihat kapasitas freon dalam sistem dan juga dilengkapi dengan katup keamanan sebagai pengaman untuk mengatasi tekanan yang berlebihan dalam sistem. Gambar 33. Tangki Penampung (Receiver Tank) 46

54 c. Filter and Drier Komponen ini berfungsi untuk menyaring kotoran dan menyerap uap air yang masih bersirkulasi di dalam sistem refrigerasi. Filter and drier dipasang pada liquid line, setelah kondensor dan sebelum katup ekspansi. Drier (pengering) berbentuk silinder dengan diameter dan panjang berbeda-beda sesuai keperluan. Bahan pengering atau yang biasa disebut sebagai desicant dibuat dari senyawa kimia, seperti silica gel, Aluminium Oksida dan Kalsium Klorida. Penggantian desicant dilakukan saat uap air tidak dapat diserap lagi oleh desicant yang telah jenuh. Gambar 34. Filter and Drier d. Indikator Indikator merupakan suatu alat untuk mendeteksi aliran cairan refrigeran yang ditempatkan pada saluran cairan tekanan tinggi atau tempatnya setelah penempatan filter/dryer. Dalam keadaan demikian maka indikator akan berfungsi sebagai alat untuk mendeteksi kerja atau keadaan filter/dryer. Indikator ditempatkan pada saluran cairan bahan pendingin bertekanan tinggi atau antara tangki penampung sampai katup ekspansi dapat juga 47

55 pada saluran setelah filter drier, oleh karena itu alat ini juga dapat untuk mendeteksi masih baik dan tidaknya filter drier. e. Heat Exchanger Heat Exchanger merupakan suatu alat penukar panas untuk menambah kapasitas mesin pendingin dan alat ini merupakan suatu tempat terjadinya perpindahan panas dari cairan bahan pendingin bertekanan tinggi keuap bahan pendingin yang akan dihisap oleh kompresor. Heat Exchanger hanyalah merupakan tempat persinggungan saluran bahan pendingin bertekanan tinggi dari tangki penampung dengan saluran uap bahan pendingin sistem evaporator kering. Gambar 35. Heat Exchanger f. Selenoid Valve Selenoid valve adalah katup yang bekerja atas pengaruh aliran arus listrik pada kumparan di bagian dalamnya. Selenoid valve umumnya berada pada keadaan normal tertutup (normally close). Selenoid valve hanya memiliki dua keadaan, yaitu 48

56 membuka penuh atau menutup rapat. Jika arus listrik mengalir pada kumparan, maka lubang katup akan membuka penuh, sedangkan jika tidak ada arus listrik yang mengalir, maka lubang katup akan menutup rapat. Selenoid valve yang dipasang pada saluran likuid berguna untuk mencegah refrigeran cair mengalir ke TXV dan evaporator saat kompresor berhenti atau saat evaporator tidak bekerja mengambil kalor. g. Akumulator Gambar 36. Konstruksi Selenoid Valve Akumulator berfungsi untuk menampung sementara refrigeran berwujud cair yang belum sempat menjadi uap di evaporator. Sebelum masuk ke kompresor refrigeran berbentuk cair dan uap dipisahkan di akumulator, agar kompresor tidak menghisap cairan refrigeran yang dapat menyebabkan kompresor rusak. Pada mesin refrigerasi sistem evaporator basah peranan akumulator sebagai komponen pokok dan dipasang setelah katup ekspansi, namun pada evaporator sistem kering akumulator sebagai komponen bantu dan dipasang diantara evaporator dan kompresor. 49

57 3. Komponen Pengontrol Gambar 37. Akumulator Tujuan penggunaan komponen atau alat pengontrol adalah untuk memudahkan melakukan pengamatan keadaan pengoperasian mesin pendingin dan mengamankannya apabila terjadi kelalaian, sehingga kemungkinan terjadinya kerusakan yang fatal dapat dihindari. Berdasarkan kegunaannya terdapat 2 (dua) macam alat kontrol yaitu alat ukur dan alat pengaman. a. Alat Ukur Alat ini hanya dapat digunakan untuk mengetahui keadaan pengoperasian mesin pendingin, jenis alat ukur yang sering digunakan antara lain adalah manometer tekanan tinggi, manometer tekanan rendah, manometer tekanan pelumasan, thermometer ruang pendingin, dan thermometer media pendingin kondensor b. Alat Pengaman Alat ini digunakan untuk mengamankan mesin pendingin apabila terjadi keadaan pengoperasian yang tidak sesuai dengan ketentuannya, jenis alat pengaman yang sering digunakan dapat berbentuk saklar, katup atau keran. Jenis komponen pengontrol 50

58 yang berbentuk saklar pengamanannya dapat digunakan pada mesin pendingin yang digerakkan oleh tenaga listrik, alat ini akan bekerja secara otomatis yaitu terutama akan memutuskan aliran listrik apabila terjadi kelalaian. Saklar pengaman yang digunakan pada mesin pendingin kerjanya dapat mempengaruhi oleh beberapa macam keadaan, adapun jenis saklar pengaman yang kerjanya dipengaruhi oleh keadaan tekanan dan temperatur adalah : 1) Saklar tekanan rendah (Low pressure control) Saklar tekanan rendah (Low pressure control) merupakan saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi oleh keadaan refrigerant dalam mesin pendingin yang bertekanan rendah, alat ini umumnya dihubungkan dengan saluran penghisapan kompresor. Saklar pada alat ini akan terbuka atau memutuskan aliran listrik secara otomatis apabila tekanan penghisapan kompresor lebih rendah dari batas tekanan yang telah diatur pada alat tersebut Karena saklar tekanan rendah dikerjakan secara auto reset maka saklar akan menutup kembali secara otomatis setelah tekanan penghisapan normal kembali. Untuk itu maka pada saklar tekanan rendah terdapat 2 saklar pengatur tekanan yaitu : batas tekanan saklar akan membuka atau cut out dan batas tekanan saklar akan menutup kembali atau cut in. 51

59 Gambar 38. Saklar Tekanan Rendah 2) Saklar tekanan tinggi (high pressure control) Saklar tekanan tinggi (high pressure control)yaitu merupakan saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi oleh keadaan refrigerant dalam mesin pendingin yang bertekanan tinggi, alat ini umumnya dihubungkan dengan saluran pengeluaran kompresor. Saklar pada alat ini akan terbuka apabila tekanan pengeluaran kompresor lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan yang telah diatur pada alat tersebut. Namun karena saklar dikerjakan secara manual dengan hand reset, maka untuk menutup atau menghubungkannya kembali hanya dapat dilakukan dengan menarik atau menekan tangkai pembebasnya setelah tekanan pengeluaran kompresor lebih rendah dari batas tekanan yang diatur. 52

60 Gambar 39. Saklar Tekanan Tinggi 3) Saklar tekanan minyak pelumas (oil pressure control) Alat ini merupakan saklar listrik yang kerjanya dipengaruhi oleh tekanan minyak pelumas kompresor, sehingga hanya dapat dipasang pada mesin pendingin yang menggunakan jenis kompresor dengan pelumasan sistem tekan atau paksa. Pada alat ini menggunakan tekanan penghisapan kompresor sebagai pengimbang tekanan minyak pelumasnya, untuk itu ditentukan saklar akan terbuka apabila selisih antara tekanan minyak pelumas dan penghisapan kompresor kurang dari 1,2 Kg/cm2 atau 17 Psi. saklar tekanan minyak pelumas dikerjakan secara manual artinya untuk mengembalikan posisi saklar agar tertutup kembali harus dilakukan dengan cara menarik atau menekan tangkai pembebasnya. 53

61 Gambar 40. Saklar Tekanan Minyak Pelumas 4) Saklar temperatur (thermostat) Saklar temperatur yang digunakan pada mesin pendingin. Yang kerjanya dipengaruhi oleh temperatur ruang pendingin. Saklar pada alat ini akan terbuka pada saat temperatur ruang pendingin telah mencapai batas temperatur yang telah diatur dan akan tertutup secara otomatis apabila temperatur ruang pendingin naik kembali. Pada saklar temperatur dilengkapi tabung perasa (remote bulb) yang digunakan untuk mendeteksi temperatur, oleh sebab itu tabung perasa selalu ditempatkan dalam ruang pendingin. Gambar 41. Saklar Temperatur 54