KOMPONEN - KOMPONEN POKOK REFRIGRASI
Operasi refrigerasi butuh suatu mesin yang disebut dengan refrigerator. Refrigerator merupakan kumpulan serangkaian peralatan, seperti:
1. Kompressor.
2. Kondensor.
3. Akumulator.
4. Mesin ekspansi / katup ekspansi.
5. Evaporator.

1. Kompressor
Kompressor adalah alat yang digunakan untuk menghisap uap refrigerant dan mengkompresinya sehingga tekanan uap refrigerant naik sampai ke tekanan yang diperlukan untuk pengembunan (kondensasi) uap regrigerant di dalam kondensor.

Kompressor ini digerakkan oleh sumber tenaga dari mesin penggerak, seperti:
• Motor listrik
• Motor bakar
• Diesel
• Mesin uap
• Turbin gas
Pada kompressor, berlaku persamaan neraca energi;

Karena kompressi, fluida kerja (uap refrigerant) terkompressi menjadi naik entalpinya (H2 > H ), sehingga dapat dikatakan energi dari sumber digunakan untuk menaikkan entalpi fluida kerja.

2. Kondensor
Kondensor merupakan alat penukar panas yang berguna untuk mendinginkan uap refrigerant dari kompressor agar dapat mengembun menjadi cairan. Pada saat pengembunan ini, refrigerant mengeluarkan sejumlah kalori (panas pengembunan) yang mana panas ini diterima oleh media pendingin di dalam kondensor.

3. Akumulator
Merupakan alat yang berguna untuk mengumpulkan cairan refrigerant yang berasal dari kondensor. Dengan adanya alat ini akan memudahkan pengaturan stock dari total refrigerant.

4. Mesin Ekspansi atau Katup Ekspansi
Mesin atau katup ekspansi ini berfungsi untuk menurunkan tekanan dari cairan refrigerant sebelum masuk ke evaporator, sehingga akan memudahkan refrigerant menguap di evaporator dan menyerap kalori (panas) dari media yang didinginkan.

5. Evaporator
Juga merupakan alat penukar panas. Refrigerant cair dengan tekanan rendah setelah proses ekspansi, diuapkan dalam alat ini. Untuk penguapan refrigerant cair ini tentunya diperlukan sejumlah kalori, yang mana diambil dari media yang akan didinginkan oleh sistem refrigerasi. Misalnya pada mesin Air Conditioning (AC), media yang didinginkan adalah udara di dalam ruangan (kamar). Begitu pula pada kulkas, media yang didinginkan adalah ruangan dalam kulkas dan segala sesuatu yang berada dalam kulkas. Uap refrigerant yang terbentuk di evaporator langsung dihisap oleh kompressor, demikian seterusnya mengulangi langkah pertama tadi sehingga membentuk suatu siklus, yang disebut dengan siklus refrigerasi.

Ruang pendingin dengan ukuran dan suhu sesuai kebutuhan

Radiator

Radiator dengan ukuran dan medium yang berbeda beda

coils

untuk penggantian condenser maupun AHU

plate heat exchanger

dengan berbagai ukuran sesuai kebutuhan

Komponen - Komponen Refrigasi

KOMPRESOR

REFRIGERASI

Refrigeration Compressor Performance Test Stand atau disebut juga Alat Uji Kinerja Kompresor Mesin Pendingin merupakan alat uji yang ada di laboratorium/bengkel refrigerasi Akademi Perikanan Sorong. Alat ini merupakan bantuan dari pemerintah Cina kepada Indonesia, lebih khusus lagi kepada Akademi Perikanan Sorong. Alat ini dapat digunakan antara lain :

1. Untuk mengetahui komposisi sistem sirkulasi refrigerasi pada suatu mesin pendingin.
2. Untuk mengukur kinerja suatu kompresor mesin pendingin, antara lain : kapasitas refrigerasi, daya kompresor dan lain-lain.
3. Untuk menganalisa faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja kompresor suatu mesin pendingin.

Dengan menggunakan alat uji ini kita bisa menganalisa kinerja suatu kompresor mesin pendingin dengan merubah-ubah beban pendinginan pada evaporator dan bukaan katup ekspansi. Pada alat ini beban pendinginan pada evaporator adalah air yang dipanaskan oleh heater.

Komponen-Komponen Alat Uji

Alat ini terdiri dari beberapa komponen, antara lain : kompresor, kondensor, receiver, filter drier, katup ekspansi, evaporator, dan komponen-komponen lain yang melengkapi yaitu heater dan pompa air. Selain komponen-komponen tersebut, pada alat uji ini juga dilengkapi dengan katup searah, alat ukur tekanan sisi hisap dan sisi buang kompresor, alat ukur tegangan pada kompresor dan heater, alat ukur arus pada kompresor dan heater, alat ukur temperatur, dan alat ukur debit aliran air. Pada alat uji ini juga terdapat komponen kontrol yaitu High Pressure Control (HPC) dan Low Pressure Control (LPC).

1. Kompresor

Kompresor mempunyai fungsi untuk menghisap bahan pendingin (refrigeran) kemudian memampatkan bahan pendingin tersebut sehingga bahan pendingin tersebut mempunyai tekanan dan temperatur yang tinggi. Jenis kompresor yang digunakan pada alat uji ini adalah kompresor jenis rotari.

2. Kondensor

Kondensor merupakan tempat untuk melepas kalor dari bahan pendingin ke media pendingin. Pada kondesor terjadi proses pengembunan bahan pendingin karena lepasnya kalor dari bahan pendingin ke media pendingin. Bahan pendingin setelah melewati kondensor akan berubah menjadi cair dengan tekanan yang masih tinggi. Tipe kondensor yang digunakan pada alat ini adalah kondensor dengan pendinginan air, jadi air digunakan sebagai media pendingin. Air sebagai pendingin kondensor disirkulasikan dengan menggunakan pompa air.

3. Receiver

Receiver digunakan untuk menampung sementara waktu bahan pendingin yang mengembun di dalam kondensor sebelum masuk ke katup ekspansi. Disamping itu, receiver juga berfungsi untuk menampung bahan pendingin dari mesin pendingin pada waktu mesin direparasi atau berhenti bekerja untuk suatu jangka waktu lama.

4. Filter Drier

Filter drier digunakan untuk menyaring kotoran yang mungkin terbawa di dalam bahan pendingin yang bersirkulasi dan menghilangkan uap air dari bahan pendingin sebelum masuk katup ekspansi. Kotoran tersebut dapat mengendap atau menempel di katup ekspansi dan katu hisap atau katup buang kompresor, sehingga dapat mengganggu kerja kompresor dan merusak bantalan dan penyekat poros.

5. Katup ekspansi

Katup ekspansi dipergunakan untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan bahan pendingin yang bertekanan tinggi sampai mencapai tingkat keadaan tekanan dan temperatur rendah. Selain itu katup ekspansi mengatur pemasukan refrigeran sesuai dengan beban pendinginan yang harus dilayani oleh evaporator. Katup ekspansi yang digunakan pada alat ini adalah katup ekspansi manual.

6. Evaporator

Evaporator merupakan tempat untuk menyerap kalor dari produk untuk menguapkan bahan pendingin. Pada evaporator terjadi proses penguapan bahan pendingin, karena bahan pendingin tersebut menyerap kalor dari produk, sehingga ketika keluar dari evaporator bahan bahan pendingin berubah fase menjadi uap bertekanan dan bertemperatur rendah. Produk pada alat uji ini yang kalornya diserap oleh bahan pendingin adalah air.

7. Pompa air

Pompa air berfungsi untuk mesirkulasikan air di dalam kondensor dan di dalam evaporator.

8. Pemanas

Pemanas digunakan untuk memanaskan air sebelum masuk evaporator. Air yang dipanaskan tersebut berfungsi sebagai variasi beban pendinginan pada evaporator.

9. Katup searah

Katup searah berfungsi untuk mencegah terjadinya aliran balik pada sistem.

Siklus Pendinginan Pada Alat UjiGambar Skema Alat Uji Kinerja Kompresor Mesin Pendingin

Keterangan gambar :

1. Kompresor 2. Kondensor 3. Receiver 4. Filter Drier 5. Titik pengukuran temperatur sebelum katup ekspansi 6. Katup ekspansi 7. Evaporator 8. Titik pengukuran temperatur sisi hisap kompresor 9. Alat ukur tekanan sisi hisap kompresor 10. Katup searah pada sisi hisap kompresor 11. Katup searah pada sisi buang kompresor 12. Alat ukur tekanan sisi buang kompresor 13. Titik pengukuran temperatur sisi buang kompresor 14. Titik pengukuran temperatur setelah katup ekspansi 15. Pompa air pada evaporator 16. Tangki air pemanas 17. Alat ukur debit air 18. Katup pengatur 19. Titik pengukuran temperatur sebelum evaporator 20. Titik pengukuran temperatur setelah evaporator 21. Pompa air pendingin kondensor 22. Alat ukur debit air 23. Katup pengatur 24. Titik pengukuran temperatur sebelum kondensor 25. Titik pengukuran temperatur setelah kondensor 26 dan 27. Bak air 28. Katup buang

Siklus pendinginan pada alat uji ini dimulai dari kompresor (1) menghisap bahan pendingin kemudian memampatkan bahan pendingin tersebut hingga bahan pendingin tersebut bertekanan dan bertemperatur tinggi. Bahan pendingin keluar dari kompresor dalam bentuk uap dengan tekanan dan temperatur yang tinggi dan mengalir menuju kondensor (2). Ketika melewati kondensor, bahan pendingin bertemu dengan air pendingin yang temperaturnya lebih rendah, sehingga bahan pendingin melepas kalor ke air pendingin tersebut. Oleh karena bahan pendingin melepas kalor ke air pendingin, maka bahan pendingin tersebut mengalami pengembunan dan keluar dari kondensor dalam bentuk cair dengan tekanan yang tinggi. Setelah dari kondensor, bahan pendingin mengalir ke receiver (3). Di dalam receiver, bahan pendingin ditampung sementara sebelum masuk ke katup ekspansi. Dari receiver bahan pendingin mengalir ke filter drier (4) untuk disaring dan diserap uap air yang terkandung dalam bahan pendingin. Keluar dari filter drier bahan pendingin mengalir menuju ke katup eksapansi (6). Ketika melewati katup ekspansi, bahan pendingin dicekik (dithrottle), sehingga bahan pendingin mengalami penurunan tekanan dan temperatur. Bahan pendingin yang keluar dari katup ekspansi berwujud campuran cair dan uap dengan tekanan dan temperatur rendah. Setelah keluar dari katup ekspansi, bahan pendingin mengalir ke evaporator (7). Di evaporator bahan pendingin bertemu dengan air yang merupakan produk dengan temperatur lebih tinggi dari bahan pendingin tersebut, sehingga bahan pendingin tersebut menyerap kalor dari air. Dengan penyerapan kalor tersebut maka bahan pendingin akan menguap, sehingga bahan pendingin keluar dari evaporator dalam bentuk uap dengan tekanan dan temperatur rendah. Bahan pendingin yang keluar dari evaporator akan kembali dihisap oleh kompresor dan siklus akan berulang. Bahan pendingin yang bersirkulasi di dalam sistem alat uji ini adalah freon R-12.

Pengoperasian Alat Uji

Untuk mengoperasikan alat uji ini ada beberapa langkah yang harus dilakukan, yaitu :

A. Menghidupkan alat uji

1. Isi air ke dalam bak air untuk evaporator (26) dan bak air untuk kondensor (27) dengan ketinggian kurang lebih 2/3 bak.

2. Hidupkan power supply.

3. Hidupkan pompa air untuk sirkulasi di kondensor dan pompa air untuk sirkulasi di evaporator.

4. Atur alat ukur debit air untuk sesuai dengan debit air yang diperlukan.

5. Setelah air mengalir dari evaporator dan kondensor, hidupkan kompresor.

6. Atur katup ekspansi manual dan pastikan bahwa tekanan sisi hisap kompresor mencapai efek refrigerasi optimal.

7. Hidupkan pemanas dan atur temperatur pemanasan air di evaporator.

B. Mematikan alat uji

1. Matikan pemanas.

2. Tutup katup ekspansi.

3. Matikan kompresor.

4. Matikan pompa air sirkulasi evaporator dan pompa air sirkulasi kondensor.

5. Matikan power supply.

Komponen - Komponen Refrigasi

mengenal komponen-komponen utama sebuah sistem refrigerasi mekanik

1.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 (T_kd) harus lebih tinggi dari suhu lingkungan (T_ling). 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 (P_kd = high pressure–HP).

II.4.2. 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.

a. 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.

b. Katup ekspansi tangan (hand/manual expansion valve – HEV).

Adalah pengatur aliran yang berupa katup atau keran biasa, yang dioperasikan untuk mengatur bukaannya secara manual.

c. 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.

d. 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.

3. 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.

4. 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).

II.5. 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.

Karena air atau udarapendingin menyerap panas dari refrigeran, maka temperaturnya menjadi lebih tinggi pada waktu keluar dari kondensor. Selama refrigeran mengalami perubahan dari fase gas (uap) ke fase cair, tekanan dan temperatur konstan, oleh karena itu pada proses ini refrigeran mengeluarkan energi dalam bentuk panas.