Kondenser
Kondenser adalah komponen di mana terjadi proses perubahan fasa refrigeran, dari fasa uap menjadi fasa cair. Dari proses kondensasi (pengembunan) yang terjadi di dalamnya itulah maka komponen ini mendapatkan namanya. Proses kondensasi akan berlangsung apabila refrigeran dapat melepaskan kalor yang dikandungnya. Kalor tersebut dilepaskan dan dibuang ke lingkungan. Agar kalor dapat lepas ke lingkungan, maka suhu kondensasi (Tkd) harus lebih tinggi dari suhu lingkungan (Tling). Karena refrigeran adalah zat yang sangat mudah menguap, maka agar dapat dia dikondensasikan haruslah dibuat bertekanan tinggi. Maka, kondenser adalah bagian di mana refrigeran
bertekanan tinggi (Pkd =
high pressure–HP).
Piranti
ekspansi(expansiondevice–EXD)
Piranti ini berfungsi seperti sebuah
gerbang yang mengatur banyaknya refrigeran cair yang boleh mengalir dari kondenser
ke evaporator. Oleh sebab itu piranti ini sering juga dinamakan refrigerant
flow controller. Dalam berbagai buku teks Termodinamika, proses yang
berlangsung dalam piranti ini biasanya disebut throttling process. Besarnya
laju aliran refrigeran merupakan salah satu faktor yang menentukan besarnya
kapasitas refrigerasi. Untuk sistem refrigerasi yang kecil, maka laju aliran
refrigeran yang diperlukan juga kecil saja. Sebaliknya unit atau sistem
refrigerasi yang besar akan mempunyai laju aliran refrigeran yang besar pula.
Terdapat beberapa jenis piranti ekspansi. Di bawah ini diterakan beberapa di
antaranya.
Pipa kapiler (capillary tube – CT).
Berupa pipa kecil dari tembaga dengan lubang berdiameter sekitar 1 mm, dengan panjang yang disesuaikan dengan keperluannya hingga beberapa meter. Pada berbagai unit refrigerasi yang menggunakannya pipa ini biasanya diuntai agar terlindung dari kerusakan dan ringkas penempatannya. Lubang saluran yang sempit dan panjangnya pipa kapiler ini merupakan hambatan bagi aliran refrigeran yang melintasinya; hambatan itulah yang membatasi besarnya aliran itu. Pipa kapiler ini menghasilkan aliran yang konstan.
Katup ekspansi tangan (hand/manual
expansion valve – HEV).
Adalah pengatur aliran yang berupa katup atau keran biasa, yang dioperasikan untuk mengatur bukaannya secara manual.
Katup ekspansi termostatik (Thermostatic expansion valve – TEV).
Pada piranti ini terdapat bagian yang dapat bekerja secara termostatik, yaitu mempunyai sensor suhu yang dilekatkan pada bagian keluaran evaporator. Perubahan suhu yang terjadi pada keluaran evaporator itu menjadi indikator besar-kecilnya beban refrigerasi. Variasi suhu itu dimanfaatkan untuk mengatur bukaan TEV, sehingga besarnya laju aliran melintasinya juga menjadi terkontrol.
Katup pelampung (float valve – FV).
Piranti ekspansi jenis ini biasanya dirangkaikan dengan evaporator jenis ‘genangan’ (flooded evaporator, wet evaporator). Ketinggian muka (level) cairan dalam tandon (reservoir) cairan evaporator menjadi pendorong pelampung yang menjadi pengatur besarnya bukaan katup.
Evaporator (evaporator – EV)
Evaporator adalah komponen di mana
cairan refrigeran yang masuk ke dalamnya akan menguap. Proses penguapan
(evaporation) itu terjadi karena cairan refrigeran menyerap kalor, yaitu yang
merupakan beban refrigerasi sistem. Terdapat dua jenis Evaporator yaitu:
Evaporator ekspansi langsung
(direct/dry expansion type – DX).
Pada evaporator ini terdapat bagian,
yaitu di bagian keluarannya, yang dirancang selalu terjaga ‘kering’, artinya di
bagian itu refrigeran yang berfasa cair telah habis menguap sebelum terhisap
keluar ke saluran masuk kompresor.
Evaporator genangan (flooded/wet
expansion type).
Pada evaporator jenis ini seluruh
permukaan bagian dalam evaporator selalu dibanjiri, atau bersentuhan, dengan
refrigeran yang berbentuk cair. Terdapat sebuah tandon (reservoir, low pressure
receiver), di mana cairan refrigeran terkumpul, dan dari bagian atas tandon
tersebut uap refrigeran yang terbentuk dalam evaporator tersebut dihisap masuk
ke kompresor.
Kompresor (compressor – CP)
Kompresor adalah komponen yang
merupakan jantung dari sistem refrigerasi. Kompresor bekerja menghisap uap
refrigeran dari evaporator dan mendorongnya dengan cara kompresi agar mengalir
masuk ke kondenser. Karena kompresor mengalirkan refrigeran sementara piranti
ekspansi membatasi alirannya, maka di antara kedua komponen itu terbangkitkan
perbedaan tekanan, yaitu: di kondenser tekanan refrigeran menjadi tinggi (high
pressure – HP), sedangkan di evaporator tekanan refrigeran menjadi rendah (low
pressure – LP).
Diagram Siklus Kompresi Uap
Sistem pendingin siklus kompresi uap
merupakan daur yang terbanyak digunakan dalam daur refrigerasi, pada daur ini
terjadi proses kompresi (1 ke 2), pengembunan( 2 ke 3), ekspansi (3 ke 4) dan
penguapan (4 ke 1) Kompresi mengisap uap refrigeran dari sisi keluar
evaporator, tekanan dan temperatur diusahakan tetap rendah agar refrigeran
senantiasa berada dalam fase gas. Didalam kompresor, uap refrigeran ditekan
(dikompresi) sehingga tekanan dan temperatur tinggi. Energi yang diperlukan
untuk kompresi diberikan oleh motor listrik atau penggerak mula lainnya. Jadi,
dalam proses kompresi energi diberikan kepada uap refrigeran. Pada waktu uap
refrigeran dihisap masuk ke dalam kompresor, temperature masih rendah akan
tetapi selama proses kompresi berlangsung, temperatur dan tekanan naik. Setelah
proses kompresi, uap refrigeran (fluida kerja) mengalami proses kondensasi pada
kondensor. Uap refrigeran yang bertekanan dan bertemperatur tinggi pada akhir
kompresi dapat dicairkan dengan media pendinginnya fluida air atau udara.
Dengan kata lain, uap refrigeran memberikan panasnya (kalor laten pengembunan)
kepada air pendingin atau udara pendingin melalui dinding kondensor.
