BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penyejuk udara atau pengkondisi udara atau penyaman udara atau erkon atau AC (air conditioner) adalah sistem atau mesin yang dirancang untuk menstabilkan suhu udara dan kelembaban suatu area (yang digunakan untuk pendinginan maupun pemanasan tergantung pada sifat udara pada waktu tertentu). Umumnya menggunakan siklus refrigerasi tapi kadang-kadang menggunakan penguapan, biasanya untuk kenyamanan pendingin di gedung-gedung dan kendaraan bermotor. Konsep pendingin udara diketahui telah diterapkan di Romawi Kuno dan Persia abad pertengahan. Pendingin modern muncul dari kemajuan dalam ilmu kimia selama abad 19, dan pendingin udara skala besar listrik pertama ditemukan dan digunakan pada tahun 1902 oleh Willis Haviland Carrier. Diantara kita mugkin sudah banyak yang mengenal AC, kerena AC bukan lagi barang langka yang hanya dapat dilihat di tempat tertentu. AC sekarang banyak digunakan hampir disetiap sekolah, kantor, rumah dan lain-lain. Dan sangat jarang diantara kita yang mengetahui seluk-beluk AC. Maka dari itu, kami akan membahasnya dalam makalah ini. 1.2. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebgai berikut: 1. Apa komponen-komponen dari AC (Air Conditioner)? 2. Bagaimana prinsip kerja AC (Air Conditioner)? 3. Bagaimana keuntungan dan kerugian AC (Air Conditioner)? 1.3. Tujuan Adapun tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui komponen-nomponen penyusun AC (Air Conditioner). 2. Untuk mengetahui prinsip kerja AC (Air Conditioner). 3. Untuk mengetahui keuntungan dan kerugian AC (Air Conditioner). 1
1.4. Metode Penulisan Makalah ini disusun dengan metode library research atau yang dimaksud dengan mengambil referensi, bahan materi dan informasi tentang masalah yang dibahas dari beberapa buku perpustakaan. Disamping itu, makalah ini juga mengambil referensi dari beberapa website dalam penyusunannya. 1.5. Manfaat Adapun manfaat dari makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui seluk-beluk AC (Air Conditioner) lebih jauh. 2. Memberikan referansi tentang sistem kerja AC (Air Conditioner). 2
BAB II PEMBAHASAN Secara umum proses pendinginan pada sistem Air Conditioner (AC) terjadi karena adanya perubahan bentuk zat pendingin (Refrigerant) dari bentuk cair, uap air dan gas. Hal ini bisa terjadi karena sistem AC menggunakan beberapa komponen yang memungkinkan terjadinya perubahan tekanan dan temperatur. 2.1. Komponen-Komponen Penyusun AC (Air Conditioner) Komponen utama yang melakukan kerja proses pendingin adalah : 1. Coil Evaporator (ada di dalam ruangan/indoor) 2. Kompresor 3. Coil Kondensor (ada di luar ruangan/outdoor) 4. Pipa Kapiler 5. Refrigran Gambar 2.1 Proses Kerja Pendingin 1. Coil Evaporator (Cooler) Evaporator mempunyai 2 macam fungsi, pertama yaitu untuk menyerap enersi panas udara ruangan agar temperaturnya turun, dan kedua untuk menurunkan tingkat kelembaban udara ruangan. Agar evaporator dapat 3
menyerap panas udara, maka temperatur evaporator harus dibuat lebih rendah dari temperatur udara ruangan. Proses pendinginan evaporator dilakukan dengan cara penguapan refrigran cair (biasa disebut freon) menjadi uap refrigran didalam evaporator. Perubahan bentuk dari refrigran cair menjadi uap ini membutuhkan enersi panas. Dan panas ini akan diserap dari media disekelilingnya, yaitu pipa coil evaporator dan udara yang bersinggungan dengan coil evaporator tersebut. Proses inilah yang menyebabkan kenapa coil evaporator temperaturnya menjadi dingin. Pipa coil evaporator dilengkapi dengan sirip-sirip aluminium yang berfungsi untuk memperluas permukaan yang bersinggungan dengan udara ruangan dengan tujuan agar penyerapan panas udara bertambah menjadi lebih baik. Agar penyerapan panas udara ruangan merata keseluruh ruangan, maka udara ruangan perlu disirkulasikan agar melewati coil evaporator. untuk keperluan ini didesain khusus sebuah fan blower dengan bentuk seperti tabung. Refrigran didalam coil evaporator merupakan campuran dalam bentuk cair dan uap serta mempunyai temperatur dan tekanan yang konstan. Saat akan meninggalkan coil evaporator dan masuk kedalam kompresor semua refrigran harus sudah berubah menjadi uap dan temperatur biasanya sedikit naik diatas temperatur jenuh uap refrigran tersebut yang dinamakan super heat. Saat meninggalkan coil evaporator, semua refrigran harus sudah berubah sebagai uap, karena kompresor hanya boleh memampatkan dalam bentuk uap. Jika refrigran cair ikut masuk kedalam pompa kompresor, maka hal ini dapat merusak pompa kompresor, karena bentuk cair tidak bisa dimampatkan. 2. Kompresor Prinsip kerja sebuah AC adalah memindahkan enersi panas dari ruangan keluar ke udara bebas. Kompresor bekerja untuk memompa refrigran agar bersirkulasi pada lingkaran pendingin untuk membawa dan memindah enersi panas dari dalam ruangan keluar ruangan. Pada masukan kompresor dipasang sebuah tabung yang dinamakan akumulator, yang mempunyai fungsi utama 4
untuk memisahkan refrigran cair dan refrigran ruang dan untuk mencegah refrigran cair agar tidak ikut masuk kedalam kompresor. Selain itu akumulator juga berfungsi untuk mengikat kotoran dan kelembaban uap air. Pompa kompresor bekerja menghisap ruangan coil evaporator sehingga tekanan didalam evaporator menjadi rendah. Dan pada sisi lain akan memampatkan uap refrigran pada coil kondensor sehingga tekanannya menjadi tinggi. 3. Coil Kondensor (Out Door) Refrigran dalam evaporator menyerap enersi panas udara dalam ruangan, kemudian refrigran bersirkulasi membawa enersi panas tersebut keluar kearah kondensor, dan oleh kondensor enersi panas akan dibuang ke udara bebas. Refrigran yang telah membuang panas akan berulang bersirkulasi kembali masuk kedalam coil evaporator. 4. Pipa Kapiler Pipa kapiler mempunyai peranan yang sangat penting pada sistim pendingin dan berfungsi untuk mengatur besarnya aliran refrigran cair dari kondenser yang masuk ke evaporator. Hal ini ditentukan oleh panjang dan diameter lubang pipa kapiler. Menghambat aliran refrigran sehingga tekanan pada keluaran pipa kapiler yang masuk ke coil evaporator turun menjadi lebih rendah sehingga memungkinkan terjadinya penguapan refrigran.kotoran yang ikut bersirkulasi lama-kelamaan dapat mengendap padà dinding-dinding pipa kapiler dan dalam jangka waktu yang lama dapat mempersempit atau menyumbat pipa kapiler. Oleh karena itu dipasang sebuah filter (nama lainya adalah dryer, strainer) sebelum masukan ke pipa kapiler untuk mencegah agar kotoran tidak sampai masuk ke pipa kapiler. 5
5. Refrigeran Kalau kompresor ibarat jantung, maka refrigran adalah ibarat darahnya. Refrigran dipilih sebagai media pembawa pemindah enersi panas terutama berdasarkan sifatnya yang mempunyai titik didih yang sangat rendah dan enthaiphy yang tinggi. Refrigran jenis R22 misalnya mempunyai titik didih sekitar minus 41 C. Kecuali itu refrigran juga dipilih dari bahan yang tidak mudah terbakar, tidak mudah meledak, tidak berbau, tidak beracun, dan tidak bereaksi dengan tembaga maupun oli. 2.2. Prinsip Kerja AC (Air Conditioner) 1. Proses pertama adalah kipas sentrifugal yang ada dalam evaporator menghisap udara di dalam ruangan dan udara tersebut akan bersentuhan dengan pipa coil yang berisi cairan refrigerant. Refrigerant kemudian akan menyerap panas udara sehingga udara menjadi dingin yang menyebabkan refrigerant akan menguap. Refrigerant yang menguap tersebut dikumpulkan dalam penampung uap. 2. Kemudian tekanan uap yang berasal dari evaporator disirkulasikan menuju kondensor. Selama proses kompresi tersebut berlangsung, temperatur dan tekanan uap refrigerant menjadi naik yang selanjutnya akan ditekan masuk ke dalam kondensor. 3. Tekanan refrigerant yang tinggi tersebut diturunkan menggunakan katup ekspansi untuk mengatur laju aliran refrigerant yang masuk dalam evaporator. Saat udara keluar dari condensor udara menjadi panas yang akan berubah menjadi uap. Uap refrigerant memberikan panas kepada udara pendingin dalam condensor yang kemudian akan menjadi embun pada pipa kapiler. Dalam mengeluarkan panas pada condensor, dibantu oleh kipas propeller. 4. Kemudian agar sirkulasi udara dingin terus-menerus dalam ruangan, diperlukan adanya thermostat untuk mengatur suhu dalam ruangan atau sesuai dengan keinginan. Hal tersebut akan menyebabkan udara dalam ruang menjadi lebih dingin dibanding diluar ruangan sebab udara di dalam 6
ruangan dihisap oleh sentrifugal yang terdapat pada evaporator kemudian terjadi udara bersentuhan dengan pipa/coill evaporator yang didalamnya terdapat gas pendingin (freon). Pada saat ini terjadi adanya perpindahan panas sehingga suhu udara dalam ruangan relatif dingin dari sebelumnya. Saat udara dalam ruangan menjadi lebih dingin, sebaliknya suhu di luar ruangan lebih panas dibanding di dalam ruangan, sebab udara yang di dalam ruangan yang dihisap oleh kipas sentrifugal dan bersentuhan dengan evaporator, serta dibantu dengan komponen AC lainnya, kemudian udara dalam ruangan dikeluarkan oleh kipas udara kondensor. Dalam hal ini udara di luar ruangan dapat dihisap oleh kipas sentrifugal dan masuknya udara melalui kisi-kisi yang terdapat pada AC. 5. Selanjutnya gas refrigerant bersuhu tinggi saat akhir kompresi di condensor dengan mudah dicairkan dengan udara pendingin pada sistem air cooled atau uap refrigerant menyerap panas udara pendingin dalam condensor sehingga mengembun dan menjadi cairan di luar pipa evaporator. Karena air atau udara pendingin menyerap panas dari refrigerant, maka air atau udara tersebut menjadi panas pada waktu keluar dari kondensor. Uap refrigerant yang sudah menjadi cair ini, kemudian dialirkan ke dalam pipa evaporator melalui katup ekspansi. Kejadian ini akan berulang kembali seperti di atas. 7
Gambar 2.2 Cara Kerja AC 2.3. Keuntungan dan Kerugian AC (Air Conditioner) Keuntungan dari AC adalah sebagai berikut: 1. Kondisi suhu yang bisa kita atur sesuai dengan titik dimana kita bisa merasa nyaman. 2. Meredam polusi sekitar, terutama pada kondisi dimana suatu bangunan berada di area industri yang penuh dengan debu serta bau tidak sedap. 3. Elemen pendukung suatu desain dari suatu bangunan. Pada kondisi dimana ruangan tidak memunkinkan untuk mendapatkan sirkulasi udara yang cukup, maka AC akan sangat membantu. Misalnya ruang yang dikelilingi oleh ruangan-ruangan lainnya atau ruangan yang berada dalam suatu ruangan. 4. Dengan adanya fungsi filter pada AC serta teknologi saat ini, maka udara yang dihasilkan akan lebih bersih. Lebih bebas bakteri dan partikel debu dibanding jika tidak menggunakan AC. Dalam keadaan terawat, kualitas udaha akan tetap terjaga. 8
5. Kondisi suhu yang bisa kita atur sesuai dengan titik dimana kita bisa merasa nyaman. Kerugian dari AC adalah sabagai berikut: 1. Konsumsi listrik yang menyebabkan membengkaknya anggaran rumah tangga atau perusahaan. 2. Dampak lingkungan yang kurang baik, jika AC tidak dalam keadaan terawat. 3. Bagian sebagian orang akan merugikan dengan suhunya yang dingin dan tingkat kelembaban yang kurang. Terutama dampak bagi kulit yang menyebabkan kekeringan. Namun segala kekurangan tersebut bisa diminimalisir dengan merawat AC secara berkala 9
BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan Adapun kesimpulan dari malakalah ini adalah sebagai berikut: 1. proses pendinginan pada sistem Air Conditioner (AC) terjadi karena adanya perubahan bentuk zat pendingin (Refrigerant) dari bentuk cair, uap air dan gas. 2. Komponen utama yang melakukan kerja proses pendingin adalah : - Coil Evaporator (ada di dalam ruangan/indoor). - Kompresor. - Coil Kondensor (ada di luar ruangan/outdoor). - Pipa Kapiler. - Refrigran 3. Salah satu keuntungan dari AC adalah kondisi suhu yang bisa kita atur sesuai dengan titik dimana kita bisa merasa nyaman. 4. Salah satu kerugian dari AC adalah dampak lingkungan yang kurang baik, jika AC tidak dalam keadaan terawat 3.2. Saran Dalam penyusunan makalah hendaknya menyiapkan bahan atau referensi yang relavan dan sesuai sehingga dapat mempermudah kita dalam penyusunannya. Selain itu, gunakan juga beberapa referansi yang berbeda. 10
DAFTAR PUSTAKA http://mengerjakantugas.blogspot.com/2009/07/prinsip-cara-kerja-airconditioner.html. http://id.wikipedia.org/wiki/penyejuk_udara. http://www.arsindo.com/artikel/seputar-ac/ 11