BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 13 BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 PENDAHULUAN Secara umum pengertian dari AC (Air Conditioner) suatu rangkaian mesin yang memiliki fungsi sebagai pendingin udara yang berada di sekitar mesin pendingin tersebut. Secara khusus pengertian dari AC (Air Conditioner) adalah suatu mesin yang digunakan untuk mendinginkan udara dengan cara mensirkulasikan gas refrigerant berada di pipa yang ditekan dan dihisap oleh kompresor. Adapun sebab mengapa gas refrigerant dipilih sebagai bahan yang disirkulasikan, yaitu karena bahan ini mudah menguap dan bentuk nya bisa berubah-ubah, yang berbentuk cairan dan gas. Panas yang berada pada pipa kondensor berasal dari gas refrigerant yang ditekan oleh kompressor sehingga bahan tersebut menjadi panas dan pada bagian Automatic Expantion Valve pipa tempat sirkulasi gas refrigerant di perkecil, sehingga tekanannya semakin meningkat dan pada pipa evaporator menjadi dingin. Awal dari AC (Air Conditioner ) sudah dimulai sejak jaman Romawi yaitu dengan membuat penampung air yang mengalir di dalam dinding rumah sehingga menurunkan suhu ruangan tetapi saat itu hanya orang tertentu saja yang bisa karena biaya membangunnya sangatlah mahal karena membutuhkan air dan juga bangunan yang tidak biasa. Hanya para raja dan orang kaya saja yang dapat membangunnya. kemudian pada tahun 1820 ilmuwan Inggris bernama Michael Faraday menemukan cara baru mendinginkan udara dengan menggunakan Gas Amonia dan pada tahun 1842 seorang dokter menemukan cara mendinginkan ruangan di rumah sakit Apalachicola yang berada di Florida Ameika Serikat. Dr. Jhon Gorrie adalah yang menemukannya dan ini adalah cikal bakal dari tehnologi air conditioner tetapi sayangnya sebelum sempurna beliau sudah meninggal pada tahun 1855.

2 14 Willis Haviland Carrier seorang Insinyur dari New York Amerika menyempurnakan penemuan dari Dr. Jhon Gorrie tetapi AC ini digunakan bukan untuk kepentingan atau kenyamanan manusia melainkan untuk keperluan percetakan dan industri lainnya. Penggunaan AC untuk perumahan baru dikembangkan pada tahun 1927 dan pertama dipakai di sebuah rumah di Mineapolis, Minnesota. Saat ini AC sudah digunakan di semua sektor, tidak hanya industri saja tetapi juga sudah di perkantoran dan perumahan dengan berbagai macam bentuk dari mulai yang besar hingga yang kecil semuanya masih berfungsi sama yaitu untuk mendinginkan suhu ruangan agar orang merasa nyaman. Jika musim panas tiba, biasanya kita selalu akrab dengan yang namanya kipas angin atau juga Air Conditioner (AC), sebab kesejukan yang ditimbulkan oleh hawa kipas dan AC memang dibutuhkan untuk meredam hawa panas yang kadang sangat menyiksa. Karena itu, berterima kasihlah kepada John Gorrie yang mencetuskan ide pembuatan AC. Sebab, dengan hawa AC yang sejuk itu, kita tak perlu merasakan penderitaan karena hawa panas yang kadang membuat tubuh serasa lengket akibat keringat yang menetes. Tapi, tahukah Anda jika John menciptakan AC karena terinspirasi oleh kepeduliannya terhadap orang sakit?. Alkisah, John sebenarnya adalah seorang dokter berwarga negara Amerika Serikat. Gagasannya membuat mesin pendingin berawal dari banyaknya pasien yang menderita malaria atau penyakit lain dengan gejala demam tinggi. Ketika itu udara terasa panas sehingga membuat pasien tidak nyaman. Maka, pria kelahiran Charleston, California Selatan, 3 Oktober 1802 ini memutar otak bagaimana caranya agar suhu tubuh para pasien bisa turun. Setelah melihat kipas angin yang ada di depannya, ia menemukan ide. Ia memasang bongkahan es batu di depan kipas, sehingga hawa dingin es bisa tersebar oleh tiupan angin dari kipas. Tercetus pada ide itu, maka John berniat menyeriusi pembuatan mesin pendingin (AC). Maka, pada tahun 1844, pria lulusan kedokteran dan ilmu bedah di kota New York ini merancang dan mengembangkan mesin eksperimen pembuat es. Mesin ciptaannya didasarkan pada hukum fisika bahwa panas selalu mengalir dari gas atau cairan yang lebih panas menuju gas atau cairan yang lebih dingin. Mesin tersebut bekerja dengan cara memadatkan gas (kompres) sehingga menjadi panas, kemudian gas tersebut dialirkan ke koil-koil untuk diturunkan tekanannya (dekompres).

3 15 Alhasil,udara menjadi dingin. Untuk mengembangkan penemuannya, pada tahun 1845, Gorrie memutuskan untuk berhenti praktik sebagai dokter. Enam tahun berikutnya, ia berhasil menerima hak paten yang merupakan hak paten pertama yang dikeluarkan untuk sebuah mesin pendingin. Inilah awalnya ditemukan mesin pendingin yang kini dikenal dengan istilah Air Conditioner. 3.2 Perawatan dan Pencegahan Perawatan yang dilakukan disini adalah perawatan preventive dan perawatan korektif, Perawatan Preventif adalah tindakan pemeliharaan yang dilakukan secara berkala sesuai dengan anjuran pada Instruction Manual atau pengalaman manejemen maintenance terhadap equipment yang bersangkutan. Sedangkan Perawatan korektif adalah pekerjaan perawatan yang dilakukan untuk memperbaiki dan meningkatkan kondisi fasilitas/peralatan sehingga mencapai standar yang dapat diterima. Dalam perbaikan dapat dilakukan peningkatan-peningkatan sedemikian rupa, seperti melakukan perubahan atau modifikasi rancangan agar peralatan menjadi lebih baik Pengertian Perawatan Maintenance (merawat, menjaga, memelihara) adalah kombinasi dari manajemen, keuangan, perekayasaan dan kegiatan lain yang diterapkan bagi asset fisik untuk mendapatkan biaya siklus hidup ekonomis, hal yang berhubungan dengan spesifikasi dan rancangan untuk keandalan serta pemeliharaan pabrik, mesin-mesin, peralatan, bangunan, struktur, dengan instalasinya, pengetesan, pemeliharaan, modifikasi dan penggantian dan dengan umpan balik untuk rancangan, untuk kerja dan biaya. Masalah perawatan mempunyai kaitan erat dengan tindakan pencegahan dan perbaikan. Tindakan tersebut dapat berupa: a. Pemeriksaan (Inspection), yaitu tindakan yang ditunjukkan untuk sistem atau mesin untuk mengetahui apakah sistem berada pada kondisi yang diinginkan. b. Service, yaitu tindakan yang bertujuan untuk menjaga suatu sistem atau mesin uang biasanya telah diatur dalam buku petunjuk pemakain mesin.

4 16 c. Penggantian komponen, yaitu tindakan penggantian komponen-komponen yang rusak atau tidak memenuhi kondisi yang diinginkan. Kondisi ini mungkin dilakukan secara mendadak atau dengan perencanaan pencegahan terlebih dahulu. d. Overhaul, yaitu tindakan besar-besaran yang biasanya dilakukan pada periode tertentu. Permasalahan perawatan umumnya didekati dengan model matematis yang merepresentasikan permasalahan tersebut. Dengan pendekatan ini diharapkan pengambilan keputusan dalam permasalahan perawatan akan dapat mengurangi proporsi pertimbangan yang subyektif. Tujuan perawatan atau maintenance yang utama adalah sebagai berikut: a. Untuk memperpanjang usia kegunaan asset yaitu setiap bagian dari suatu tempat kerja, bangunan dan isinya. b. Untuk menjamin ketersediaan optimum peralatan yang dipasang untuk produksi atau jasa dan mendapatkan laba investasi (return on investment) semaksimum mungkin c. Untuk menjamin ketersediaan operasional dari seluruh peralatan yang diperlukan dalam keadaan darurat setiap waktu, misalnya unit cadangan, unit pemadaman, kebakaran dan penyelamatan, dan lain-lain. d. Untuk menjamin keselamatan orang yang menggunakan sarana tersebut. e. Untuk menjamin kontinuitas dari kualitas Faktor-Faktor yang Mendukung Kegiatan Perawatan Kegiatan perawatan dapat dilakukan dengan efektif, jika faktor-faktor yang mendukungnya terpenuhi, yaitu: a. Adanya ketersediaan komponen pengganti (sparepart) pada saat yang dibutuhkan. Persediaan komponen diperlukan baik untuk perawatan, pencegahan, ataupun perawatan perbaikan. b. Adanya penjadwalan untuk aktifitas perawatan. c. Tesedianya biaya perawatan yang sesuai dengan kondisi yang ada. d. Adanya tenaga pelaksana perbaikan yang mempunyai ketrampilan yang memenuhi syarat e. Tersedia prasarana fasilitas perawatan yang memadai.

5 Jenis-Jenis Perawatan Dalam kegiatannya, perawatan (maintenance) dapat dibagi menjadi perawatan terencana dan perawatan tidak terencana. Klasifikasi jenis-jenis perawatan dikelompokkan seperti pada Gambar 3.1 Perawatan Perawatan Terencana Perawatan Tidak Terencana Perawatan Pencegahan Perawatan Korektif Perawatan Darurat Gambar 3.1 Jenis Perawatan (Sumber: diakses tanggal 19 januari 2017) 1. Perawatan Preventif Perawatan Preventif atau Preventive maintenance adalah tindakan pemeliharaan yang dilakukan secara berkala sesuai dengan anjuran pada Instruction Manual atau pengalaman manejemenen maintenance terhadap equipment yang bersangkutan. Misalnya, penggantian oli yang dilakukan setiap 6 bulan atau penggantian grease setiap 8000 running hours, penggantian bucket gas turbine setiap running hours dan seterusnya. Contoh sederhana lainnya adalah kita setiap 2000 KM akan melakukan penggantian oli mesin mobil dan pada KM ganti oli transmisi, tanpa kita pernah memeriksa jangan-jangan olinya masih bagus. Sehingga bisa cukup sampai 3000 KM, atau malah jangan-jangan karena kondisi operasi dan lingkungan 2000 km kondisi oli sudah benar-benar jelek (kebasaan sudah turun drastis, kekentalan naik, kontaminasi air, dll), sehingga seharusnya 1000 KM harus sudah ganti. Pertimbangan- pertimbangan itu tidak pernah diambil. Preventive maintenance hanya rutin fungsi waktu operasi saja. Dalam manajemen perawatan, maka akan sangat baik bila semua aktifitas itu dapat direncanakan sebelumnya dengan matang sebelum dikerjakan. Perawatan

6 18 preventif secara teratur, kadang tidak dapat mencegah pekerjaan perawatan, perbaikan secara mendadak (Emergency Work), tanpa terencana akibat kerusakan mendadak dari mesin. Hal ini karena Perawatan preventif hanya bekerja pada basis waktu tanpa pernah mengamati kondisi mesin. Emergency work ini sangat dihindari karena membutuhkan biaya yang sangat besar (tenaga lembur, shutdown yang lama karena kurang spare part, tenaga ahli sedang cuti, waktu produksi terganggu lama). Emergency ini harus dihindari, dan karena aktifitas rutin saja tidak bisa secara efektif mencegahnya maka diperlukan aktifitas pemantauan kondisi mesin untuk memprediksi kondisi mesin. Sehingga sebelum terjadi kerusakan, dapat dipersiapkan/direncanakan aktifitas antisipasinya. Sehingga itu menjadi aktifitas yang memang terencana (Planned Work), dengan demikian diharapkan waktu shutdown bisa diminimalkan karena semuanya dipersiapkan dengan matang. 2. Perawatan Korektif Perawatan Korektif adalah pekerjaan perawatan yang dilakukan untuk memperbaiki dan meningkatkan kondisi fasilitas/peralatan sehingga mencapai standar yang dapat diterima. Dalam perbaikan dapat dilakukan peningkatan-peningkatan sedemikian rupa, seperti melakukan perubahan atau modifikasi rancangan agar peralatan menjadi lebih baik. Perawatan dapat dikelompokkan seperti pada Gambar 3.2. Perawatan Perawatan yang direncanakan Perawatan tak direncanakan Perawatan Preventif Perawatan Korektif Perawatan Darurat Clearing Shut-down Breakdown Inspeksi Perawatan berjalan Minor Overhaul Mayor Overhaul Gambar 3.2.Perawatan Korektif (Sumber: diakses tanggal 19 januari 2017)

7 Komponen-Komponen Utama AC Mobil Dalam rangkaiannya, AC terdiri dari komponen-komponen yang saling berhubungan baik fungsi atau sistem kerjanya. Dan agar AC dapat menjalankan fungsinya dengan optimal, maka seluruh komponen yang ada dalam rangakaian AC harus dalam keadaan standar (baik). Berikut adalah fungsi dan cara kerja dari komponenkomponen utama yang terdapat dalam sistem air conditioner, diantaranya adalah kompresor, kopling magnet, kondenser, receiver/dryer, katup ekspansi dan evaporator Kompresor Berfungsi untuk memompakan refrigerant yang berbentuk gas agar tekanannya meningkat sehingga juga akan mengakibatkan temperaturnya meningkat. Gambar 3.3 Kompresor AC (Sumber: Grafikalay, 2016) Tenaga penggerak kompresor untuk mensirkulasikan refrigerant berasal dari tenaga mesin. Dengan perantaraan belt, pulley, dan magnet cluth, kompresor dapat berputar seirama dengan putaran mesin. Dengan adanya pembagian tenaga mesin untuk menggerakkan kompresor, maka beban mesin akan bertambah, sehingga secara otomatis konsumsi bahan bakar pun meningkat.

8 Kondensor Kondenser digunakan untuk mendinginkan gas refrigerant bertekanan dan bersuhu tinggi yang merubahnya menjadi cairan refrigerant sejumlah besar panas dilepaskan ke udara bebas melalui kondenser. Hal ini akan di evaporator, untuk itu kondenser dipasang di depan kendaraan pendinginan untuk mendapatkan pendinginan oleh radiator fan dan udara yang lewat saat kendaraan berjalan mempengaruhi efek. Gambar 3.4 Kondenser AC (Sumber: Grafikalay, 2016) Refrigerant merupakan zat yang mudah berubah bentuk. Melalui kondenser, refrigerant yang berbentuk gas, bertekanan, dan temperatur tinggi diubah bentuknya menjadi cair dengan tekanan yang stabil dan memiliki temperatur lebih rendah. Kondenser berbentuk pipa panjang yang berleluk-lekuk sebagai tempat mengalirnya refrigerant. Pipa kondenser juga dilengkapi dengan fin atau sirip-sirip yang dapat membantu proses pendinginan refrigerant. Lancar atau tidaknya aliran udara pendingin yang melalui motor kipas, akan berpengaruh terhadap kinerja unit AC mobil secara keseluruhan. Tersumbatnya kondenser karena kotoran misalnya, akan berpengaruh terhadap hasil pendinginan refrigerant, sehingga AC mobil akan terasa kurang dingin. Oleh sebab itu, membersihkan sirip-sirip kondenser sangatlah penting dan harus dilakukan secara rutin. Selain itu, kerusakan kondenser juga bisa terjadi karena adanya kebocoran, kotoran, debu, dan lumpur.

9 Evaporator Komponen AC mobil ini berfungsi mengubah cairan refrigerant (freon) menjadi gas dingin. Pada evaporator terjadi proses evaporasi, yaitu penguapan freon fasa cair menjadi fasa uap. Evaporator merupakan sebuah alat penukar panas, yaitu mengubah refrigerant (freon) dari yang semula berwujud cair berubah menjadi gas (berlawanan dengan fungsi kondenser). Panas udara di sekitar kabin diserap oleh evaporator saat melewati sirip-sirip pipanya, sehingga saat keluar, udara berubah menjadi dingin. Proses sirkulasi udara dingin tersebut dibantu oleh blower Indoor. Bentuk evaporator mirip dengan kondenser, tetapi mempunyai prinsip kerja yang berbeda. Keduanya merupakan komponen yang sangat penting dan berpengaruh terhadap efisiensi kerja sistem pendinginan secara keseluruhan. Seringkali kita menemukan kerusakan komponen evaporator, ditandai dengan adanya kebocoran. Kotoran yang menumpuk dapat menyebabkan evaporator mengalami pengeroposan (korosi), sehingga sirip-sirip pipa evaporator perlu dibersihkan karena akan memengaruhi laju perpindahan panas. Jika sirip-sirip pipa evaporator tersumbat penyerapan panas tidak berjalan dengan baik, sehingga AC akan terasa kurang dingin Gambar 3.5 Evaporator (Sumber: Grafikalay, 2016)

10 Receiver/Dryer Komponen receiver atau filter dryer sering digunakan pada AC mobil yang menggunakan katup ekspansi dalam sistem penurunan tekanan refrigerant. Bagian ini diletakkan di antara kondenser sebelum katup ekspansi. Di dalam receiver terdapat saringan (filter) dan pengering (dryer) yang berfungsi menyerap kotoran dan air yang bawa ketika bersikulasi bersama refrigerant. Filter terpasang pada saluran keluar receiver bagian dalam. Filter ini terbuat dari tembaga kasa dan berfungsi sebagai menyaring kotoran yang tidak masuk ke katup ekspansi. Receiver merupakan tempat penyimpanan refrigerant sementara setelah dicairkan oleh kondenser sebelum masuk ke katup ekspansi. Fungsi lainnya adalah penyaring kotoran dalam sistem sirkulasi AC. Kerusakan receiver seringkali disebabkan adanya timbunan yang terbawa oleh kondenser dan menyebabkan penyumbatan. Jika receiver (filter dryer) rusak, suhu AC menjadi tidak stabil dan seringkali berubah-ubah. Receiver (filter dryer) juga berfungsi memisahkan kadar air dan kotoran yang terbawa saat bersikulasi bersama refrigerant. Bagian atas receiver terdapat sightglass, berfungsi mengetahui kondisi refrigerant dalam sistem AC. Gambar 3.6 Receiver/Dryer (Sumber : Grafikalay, 2016)

11 Expansion valve Berfungsi mengabutkan refrigerant kedalam evaporator, agar refrigerant cair dapat segera berubah menjadi gas. Gambar 3.7 Exspansion valve (Sumber : Grafikalay, 2016) Katup ekspansi yang digunakan untuk menurunkan tekanan dan suhu refrigerant ternyata lebih populer dibandingkan dengan pipa kapiler. Hal ini disebabkan kondisi operasi kendaran yang berubah-ubah, salah satunya adalah variasi kecepatan putaran mesin. Penyebabnya adalah kompresor yang digerakkan langsung oleh mesin melalui kopling magnetik (magnetik cluth). Dengan adanya perubahan putaran mesin, putaran kompresor pun akan berubah. Jika menggunakan pipa kapiler, perubahan laju aliran refrigerant akibat perubahan putaran kompresor tersebut tidak dapat dikontrol. Namun, jika menggunakan katup ekspansi yang dilengkapi dengan sensing bulb (thermostat) laju aliran refrigerant dapat dikontrol, sehingga aliran refrigerant selalu dalam kondisi optimal. Selain menurunkan suhu dan tekanan refrigerant, katup ekspansi juga berfungsi mengatur banyaknya refrigerant yang mengalir di dalam sistem AC mobil. Banyaknya aliran refrigerant disesuaikan dengan beban panas pada evaporator. Pengaturan aliran ini dilakukan dengan cara mengatur bukaan celah katup ekspansi, sesuai dengan temperatur refrigerant yang keluar dari evaporator.

12 Kopling Magnet (Magnetic Clutch) Kopling magnet adalah perlengkapan kompresor yaitu suatu alat yang dipergunakan untuk melepas dan menghubungkan kompresor dengan putaran mesin. Peralatan intinya adalah: Stator, Rotor dan Pressure Plate, sistem kerja dari alat ini adalah Elektro Magnetic. Cara kerjanya: Puli kompresor selalu berputar oleh perputaran mesin melalui tali kipas pada saat mesin hidup. Dalam posisi Switch AC Off, kompresor tidak akan berputar, dan kompresor hanya akan berputar apabila Switch AC dalam posisi hidup (on) hal ini disebabkan oleh arus listrik yang mengalir ke Stator Coil akan mengubah Stator Coil menjadi magnet listrik yang akan menarik Pressure Plate dan bidang singgungnya akan bergesekan dan saling melekat dalam satu unit (Clutch Assembly) memutar kompresor. Gambar 3.8 Magnetic Clutch (Sumber: Grafikalay, 2016)