Bagaimana cara kerja sistem AC sehingga mampu memberikan efek
pendingin dalam ruangan Anda? AC alias Air Conditioner alias Pengkondision
Udara merupakan seperangkat alat yang mampu mengkondisikan ruangan yang kita
inginkan, terutama mengkondisikan ruangan menjadi lebih rendah suhunya dibanding suhu
lingkungan sekitarnya. Seperangkat alat tersebut diantaranya kompresor,
kondensor, orifice tube, evaporator, katup ekspansi, dan evaporator dengan
penjelasan sebagai berikut :
Kompresor
:
Kompresor adalah power unit dari sistem sebuah AC. Ketika AC
dijalankan, kompresor mengubah fluida kerja/refrigent berupa gas dari yang
bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi. Gas bertekanan tinggi
kemudian diteruskan menuju kondensor.
Kondensor :
Kondensor adalah sebuah alat yang digunakan untuk
mengubah/mendinginkan gas yang bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang
bertekanan tinggi. Cairan lalu dialirkan ke orifice tube.
Orifice
Tube :
di mana cairan bertekanan tinggi diturunkan tekanan dan
suhunya menjadi cairan dingin bertekanan rendah. Dalam beberapa sistem, selain
memasang sebuah orifice tube, dipasang juga katup ekspansi.
Katup
ekspansi :
Katup ekspansi, merupakan komponen terpenting dari sistem.
Ini dirancang untuk mengontrol aliran cairan pendingin melalui katup orifice
yang merubah wujud cairan menjadi uap ketika zat pendingin meninggalkan katup
pemuaian dan memasuki evaporator/pendingin
Evaporator/pendingin
:
refrigent menyerap panas dalam
ruangan melalui kumparan pendingin dan kipas evaporator meniupkan udara dingin
ke dalam ruangan. Refrigent dalam evaporator mulai berubah kembali menjadi uap
bertekanan rendah, tapi masih mengandung sedikit cairan. Campuran refrigent kemudian masuk
ke akumulator / pengering. Ini juga dapat berlaku seperti mulut/orifice kedua
bagi cairan yang berubah menjadi uap bertekanan rendah yang murni, sebelum
melalui kompresor untuk memperoleh tekanan dan beredar dalam sistem lagi.
Biasanya, evaporator dipasangi silikon yang berfungsi untuk menyerap kelembapan
dari refrigent.
Jadi,
cara kerja sistem AC dapat diuraikan sebagai berkut :
Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan
sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang
masuk ke dalam kompresor dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di
kondenser.
Di
bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari
refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan
kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya
kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang
diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan
didinginkan.
Pada
kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh
lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-pipa
evaporator.
Setelah
refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase
cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup ekspansi ini
refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi dari fase
cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam evaporator ini
refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase
ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikian rupa sehingga refrigent
setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator tekanannya menjadi
sangat turun.
Hal
ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada
dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang
ada pada kondenser.
Dengan
adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka untuk
merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini membutuhkan
energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah
energi yang berada di dalam substansi yang akan didinginkan.
Dengan
diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan didinginkan maka enthalpi [*] substansi yang akan didinginkan
akan menjadi turun, dengan turunnya enthalpi maka temperatur dari substansi
yang akan didinginkan akan menjadi turun. Proses ini akan berubah terus-menerus
sampai terjadi pendinginan yang sesuai dengan keinginan.
Dengan
adanya mesin pendingin listrik ini maka untuk mendinginkan atau menurunkan
temperatur suatu substansi dapat dengan mudah dilakukan.
Perlu
diketahui :
Kunci utama dari AC adalah refrigerant, yang umumnya
adalah fluorocarbon [**], yang mengalir dalam sistem, menjadi cairan dan
melepaskan panas saat dipompa (diberi tekanan), dan menjadi gas dan menyerap
panas ketika tekanan dikurangi. Mekanisme berubahnya refrigerant menjadi cairan
lalu gas dengan memberi atau mengurangi tekanan terbagi mejadi dua area: sebuah
penyaring udara, kipas, dan cooling coil (kumparan pendingin) yang ada pada
sisi ruangan dan sebuah kompresor (pompa), condenser coil (kumparan penukar
panas), dan kipas pada jendela luar.
Udara
panas dari ruangan melewati filter, menuju ke cooling coil yang berisi cairan
refrigerant yang dingin, sehingga udara menjadi dingin, lalu melalui
teralis/kisi-kisi kembali ke dalam ruangan. Pada kompresor, gas refrigerant
dari cooling coil lalu dipanaskan dengan cara pengompresan. Pada condenser
coil, refrigerant melepaskan panas dan menjadi cairan, yang tersirkulasi
kembali ke cooling coil. Sebuah thermostat [***] mengontrol motor
kompresor untuk mengatur suhu ruangan.
[*]
Entalphi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah
energi internal dari suatu sistem termodinamika ditambah energi yang digunakan
untuk melakukan kerja.
[**] Fluorocarbon adalah senyawa organik yang
mengandung 1 atau lebih atom Fluorine. Lebih dari 100 fluorocarbon yang telah
ditemukan. Kelompok Freon dari fluorocarbon terdiri dari Freon-11 (CCl3F) yang
digunakan sebagai bahan aerosol, dan Freon-12 (CCl2F2), umumnya digunakan
sebagai bahan refrigerant. Saat ini, freon dianggap sebagai salah satu penyebab
lapisan Ozon Bumi menajdi lubang dan menyebabkan sinar UV masuk. Walaupun, hal
tersebut belum terbukti sepenuhnya, produksi fluorocarbon mulai dikurangi.
[***]
Thermostat pada AC beroperasi dengan menggunakan
lempeng bimetal yang peka terhadap perubahan suhu ruangan. Lempeng ini terbuat dari 2 metal yang memiliki koefisien pemuaian yang berbeda. Ketika temperatur naik, metal terluar memuai lebih dahulu, sehingga lempeng membengkok dan akhirnya menyentuh sirkuit listrik yang menyebabkan motor AC aktif/jalan.
lempeng bimetal yang peka terhadap perubahan suhu ruangan. Lempeng ini terbuat dari 2 metal yang memiliki koefisien pemuaian yang berbeda. Ketika temperatur naik, metal terluar memuai lebih dahulu, sehingga lempeng membengkok dan akhirnya menyentuh sirkuit listrik yang menyebabkan motor AC aktif/jalan.
0 komentar:
Posting Komentar