Kamis, 07 Januari 2010

Prinsip kerja mesin pendingin

Pada dasarnya tiap-tiap mesin pendingin terdiri atas
• Motor pengerak
• Kompresor
• Kondensor
• Saringan
• Pipa kapiler/katup ekspansi
• Pipa penguapan (evaporator)
• Refrigerant

A. KOMPRESOR UNIT
Kompresor unit terdiri dari motor penggerak dan kompresor.kompresor bertugas untuk menghisap dan menekan refrigerant beredar dsalam unit mesin pendingin,sedangkan motor penggerak bertugas memutar kompresor.
Ditinjau dari cara penggerakanya kompresor unit dibagi atas.
1. Jenis unit terbuka.
Disini kompresor dan jenis penggerak masing-masing berdiri sendiri untuk memutarkan kompresor dipergunakan ban (belt).


2. Semi hermetic unit
Kompresor dan motor listrik juga berdiri sendiri-sendir, tetapi dihubungkan sheingga seolah-olah menjadi satu buah. Untuk memutar kompresor, poros motor listrik dihubungkan dengan poros kompresornya langsung.


3. Hermetic unit
Kompresor dan motor listrik benar-benar menjadi satu unit yang tertutup rapat. Kelemahannya jika terjadi keruskan pada kompresor atau motor listrik sulit untuk diperbaiki. Keuntungannya bahwa bentuknya dapat menjadi lebih kecil, tidak memakan tempat, harganya relative murah.

B. SARINGAN
Saringan terdiri atas silica gel & screen. Silica gel berfungsi menyerap kotoran, air, sedangkan screen yang terdiri dari kawat kasa halus gunanya untuk menyaring kotoran dalam sistem umpamanya potongan timah, karat dan lain-lain. Apabila motornya terbakar, saringan harus diganti yang baru. Apabila kotoran-kotoran tersebut melewati pipa kapiler akan menyebabkan saluran buntu. Apabila pipa kapiler buntu maka tidak akan terjadi proses pendinginan.

C.PENGONTROL CAIRAN REFRIGERAN PIPA KAPILER
Pipa kapiler gunanya untuk menurunkan tekanan dan mengatur jumlah cairan refrigerant yang mengalir. Penggunaan pipa kapiler pada mesin pendingin akan mempermudah pada waktu start karena dengan mempergunakan pipa kapiler pada saat sistem tidak bekerja tekanan pada kondensor dan evaporator cenderung sama. Selain pipa kapiler, banyak pula dijumpai mesin pendingin yang mempergunakan ekspansi.
Ada tiga macam katup ekspansi:
1. Katup ekspansi otomatis
2. Katup ekspansi thermo elektris
3. Katup ekspansi thermo statis

KATUP EKSPANSI OTOMATIS

Tekanan yang tetap (seimbang) pada bellows / diafragma didapat dari dua tekanan yang berlawanan.
1. P1 tekanan dari pegas yang dapat diatur
2. P2 tekanan dari evaporator
Jarum membuka jika tekanan P2 lebih kecil dari P1 , sebaliknya jika P2 lebih besar dari P1 jarum bergerak keatas memperkecil lubang. Jika tekanan dari evaporator naik sampai lebih 10 psi maka bellows akan mendapat tekanan ke atas, sehingga jarum bergerak menutup dan menghentikan cairan yang mengalir ke evaporator, sehingga tekanan pada evaporator turun dan terjadi keseimbangan lagi. Pada waktu kompresor berhenti, tidak ada gas dari evaporator yang dihisap sehingga tekanan pada evaporator naik dan jarum menutu terus sampai komoresor start kembali baru tekanan pada evaporator turun dan jarum membuka dan mengalirkan cairan refigeran ke evaporator untuk membuat tekanan pada evaporator seimbang dengan tekanan pegas.

KATUP EKSPANSI THERMO LISTRIK
Katup ekspansi yang dikontrol dengan “thermal electric” menggunakan thermistor, untuk mengontrol membukanya jarum jarum pada katup ekspansi.sistem ini tidak menggunakan elemen tekanan seperti pada katup ekspansi “thermostatic”. Tahanan listrik pada thermistor berubah dengan perubahan suhunya. Kenaikan suhu mengurangi tahanan thermistor. Oleh karena itu, pada tegangan yang diberikan kenaikan suhu tersebut menambah bersarnya arus listrik.

KATUP EKSPANSI THERMOSTATIS
Katup ekpansi thermoststis digunakan pada system pendinginan majemuk. Dengan menggunakan system ini memungkinkan system majemuk untuk dapat memberikan suhu yang berbeda-beda pada beberapa cabinet. Katup system ini juga biasa digunakan pada penyegaran udara.

Prinsip kerja room air conditioner
Prinsip kerja RAC dapat dibagi dalam 3 bagian
I. Kerja bahan pendingin
II. Kerja aliran udara
III. Kerja alat-alat listrik




I.KERJA BAHAN PENDINGIN
RAC terdiri dari beberapa bagian-bagian (component) yang masing-masing dihubungkan dengan pipa tembaga, sehingga merupakan suatu sistim. Bagian-bagian tersebut dihubungkan seri dari kompresor ke kondensor, saringan ,pipa kapiler, evaporator, accumulator dan kembali ke kompresor. Bahan pendingin yang dipakai pada umumnya R-22. Jika kompresor jalan, maka R-22 akan mengalir kesemua bagian dari sistim tersebut sambil berubah-ubah bentuknya dari gas menjadi cair dan demikianpun suhu dan tekanannya ikut berubah-ubah.
Gb. Aliran bahan pendingin dari RAC
Gas R-22 dengan suhu rendah dan tekanan rendah dari evaporator, masuk ke kompresor dan oleh kompresor gas tersebut dipadatkan hingga menjadi gas dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi lalu mengalir ke kondensor. Kondensor mendapat pendinginan udara dari luar yang lebih rendah suhunya,maka gas dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi akan membuang panasnya ke luar sambil mengembun dan bentuknya berubah menjadi cair pada suhu pengembunan (kondensasi), tetapi tekanannya masih tetap tinggi. Cairan tersebut lalu masuk ke saringan dan di sini kotoran-kotoran di saring sebelum masuk ke pipa kapiler. Dalam pipa kapiler cairan mendapat hambatan dan gesekan yang besar sehingga tekananya turun dan suhunya juga turun karena mendapat pendinginan dari heat-exchanger (yaitu pipa kapiler dan saluran hisap yang dilekatkan dan disolder). Selanjutnya cairan denghan suhu dan tekanan rendah masuk ke evaporator dalam suatu ruangan yang besar dengan tekanan rendah, maka cairan tersebut segera menguap sambil mengambil panas dari udara yang mengalir melalui rusuk-rusuk evaporator, lalu bentuknya berubah menjadi gas dengan suhu dan tekanan rendah, kembali masuk ke kompresor. Kerja tersebut terus terjadi berulang-ulang selama kompresor berjalan.
Kerja masing-masing bagian dari RAC yang dialiri bahan pendingin adalah sebagai berikut:
1. Kompresor
Gunanya untuk menaikkan tekanan dari bahan pendingin gas.
2. Kondensor
Gunanya untuk menurunkan suhu bahan pendingin dan merubah bentuknya dari gas menjadi cair.

3. Saringan (strainer)
Gunanya untuk menyaring kotoran-kotoran dari kondensor agar tidak membuat buntu pipa kapiler atau keran ekspansi (expansion valve)


4. Pipa kapiler
Gunanya untuk menurunkan tekanan dan mengatur jumlah bahan pendingin cair yang mengalir melaluinya.


5. Heat exchanger (penukar panas)
Tidak semua RAC dapat memakai penukar panas karena tidak mungkin dibuat, sebab pipa kapiler atau saluran hisap terlalu pendek. Penukar panas adalah sebagian pipa kapiler dan sebagian saluran hisap yang dilekatkan (didempetkan) dan disolder.
Gunanya untuk menurunkan suhu bahan pendingin cair yang mengalir didalam pipa kapiler dari penukar panas oleh bahan pendingin gas dengan suhu rendah dari evaporator yang mengalir didalam saluran hisap dari penukar panas. Jadi cairan suhunya diturunkan dan gas suhunya dinaikkan. Dapat dinaikkan kapasitas dari RAC dan menguapkan cairan bahan pendingin yang akan masuk kedalam kompresor.

6. Evaporator
Gunanya adalah untuk menguapkan bahan pendingin cair denga suhu dan tekanan rendah, sambil mengambil panas dari udara yang mengalir melalui rusuk-rusuknya.
7. Accumulator atau header
Gunanya untuk mengumpulkan bahan pendingin cair, agar tidak mengalir masuk ke kompresor.
Tidak semua RAC memakai accumulator yang khusus, biasnya fungsi accumulator disatukan dengan konstruksi dari evaporator, yaitu dari pipa evaporator yang terkhir atau sebagian dari saluran hisap yang ditempatkan pada bagian teratas dari evaporator, sehingga cairan selalu berada pada bagian bawah dari evaporator dan hanya gas yang dapat mengalir masuk ke kompresor.

8. Saluran hisap (suction line)
Menhubungkan evaporator dengan kompresor. Gunanya adalah untuk mengalirkan bahan pendingin gas dengan suhu dan tekanan rendah dari evaporator ke kompresor.
9. Bahan pendingin (refrigerant)
Bahan pendingin pada umumnya R-22 dan sebagian kecil masih ada yang memakai R-12. Bahan pendingin mengair kesemua bagian dari system sambil berubah-ubah bentuknya. Di evaporator menguap dari cair menjadi gas sambil mengambil panas dan kondensor mengembun dari gas menjadi cair sambil membuang panas. Pada manusia bahan pendingin dapat diumpamakan sebagi darah yang mengalir keseluruh tubuh kita.


II.KERJA ALIRAN UDARA
Pada RAC dapat dibagi dalam 2 bagian yang terpisah :
1. Bagian muka atau bagian yang dingin
2. Bagianbelakang atau bagian yang panas
Pada bagian muka terdapat evaporator dan blower yang diputar oleh fan motor. Udara dari kamar dihisap oleh blower melalui saringan udara (air filter) yang menyaring debu dan lain-lain kotoran dari dalam kamar. Udara waktu melalaui evaporator suhunya didinginkan sehingga uap air yang ada dalam udara mengembun pada rusuk-rusuk dan pipa-pipa evaporator. Jadi udara yang keluar dari evaporator adalah udara yang dingin, bersih dan kering serta mempunyai kecepatan yang cukup tinggi, hingga dapat dibagi merata ke semua bagian dari ruangan. Air pengembunan (kondensasi) dari uadra ditampung pada bagian bawah evaporator dan dialirkan ke bagian belakang pada bagian bawah kondensor. Air ini masih berguna untuk mendinginkan kondensor dan sisanya baru dialirkan ke luar dari bagian bawah.pada bagian belakang terdapat kompresor, kondensor, fan motor dan daun kipas (fan blade). Pada umumnya RAC hanya mempunyai sebuah fan motor dengan poros yang pnjang pada kedua sisinya, satu dari poros dipakai untuk menggerakan blower, pada bagian muka, dan ujung poros yang lain dipakai untuk menggerakan daun kipas pada bagian belakang. Udara luar dihisap oleh daun kipas kedalam RAC dari kedua sisi ruangan bagian belakang sambil mendinginkankompresor, lalau oleh daun kipas didorong ke luar melalui kondensor. Udara waktu melalui kondensor mendinginkan bahan pendingin yang mengalir di dalam pipa-pipa kondensor sampai mengembun, dan mengambil panas dari bahan pendingin sehingga suhu udara yang ke luar dari kondensor menjadi panas.
Pada dinding pemisah antara bagian muka dn bagian belakang terdapat damper yang dapat diatur untuk mengalirkan udara luar masuk ke dalam kamar. Uadara luar mengalir melalui sisi kompresor, lubang damper, dan bercampur dengan udara dari kamar lalu bersama-sama didorong melalui evaporator dan masukke dalam kamar. Udara luar ini adalah untuk manmbah udara segar (fresh air) dan menambah zat asam (oxygen) di dalam kamar. Damper inipun dapat diatur untuk membuang udara dari dalam kamar keluar (exhaust) udara dari kamar yang dihisap oleh blower tidak semuanya didorong ke evaporator, tetapi sebagian didorong melalui damper kebagian belakang dan bersama-sama dengan udara luar melalui kondensor sebagai udara panas ke luar. Mengeluarkan udara dari dalam kamar ini perlu untuk membuang asap, sisa pernapasan kita (carbon dioxide) dan bau tidak sedap dari dalam kamar. Menambah udara luar (fresh air) dan membuang udara dari kamar (exhaust) tidak dapat dilakukan bersama, pada satu saat, juga tidak boleh terus menerus atau terlaulu sering dilakukan, karena dapat mengurangi suhu dingin di dalam kamar. Damper itupun dapat diatur dalam kedudukan menutup, sehingga tidak ada penambahan atau pengeluaran udara dari kamar.
Pada RAC fan motor umumnya mempunyai dua kecepatan : HI FAN dan LO FAN. Pada HI atau HIGH FAN, fan motor kecepatannya tinggi sehingga udara yang mengalir pada evaporator dan kondensor juga kencang, maka volume per menit (CFM) dan kecepatan per menit (FPM) dari udara juga besar, teteapi suaranya jadi keras. Pada LO FAN atau LOW FAN, fan motor jalannya lambat, maka volume dan kecepatan udara berkurang, suara dari fan motor dari udara juga berkurang. LO FAN biasanya digunakan pada malam hari, dimana kita memerlukan Susana yang tenag, misalnya pada kamar tidur.
Pada LO FAN karena aliran udara lambat, maka kemungkina uap air dan udara mengembun pada evaporator menjadi besar, sehingga jumlah air pengembunan bertambah banyak.
Kerja masing-masing bagian RAC yang mempengaruhi aliran udara adalah sebagai berikut :
1. Fan motor
Sebagai tenaga penggerak pada blower dan daun kipas (fan blade) untuk mengalirkan udara di luar dan di dalam kamar. Biasanya ditempatkan pada bagian belakang RAC mempunyai poros yang panjang pada kedua sisinya, satu sisi untuk menggerakan daun kipas pada kondensor dan sisi poros yang lain untuk menggerakan blower pada evaporator. Fan motor ada yang hanya mempunyai satu macam blower pada evaporator. Fan motor ada hanya mempunyai satu macam kecepatan, 2 macam kecepatan HIGH dan LOW dan juga yang mempunyai 3 macam kecepatan HIGH, MEDIUM dan LOW.

2. Roda blower (Blower wheel, centrifugal type)
Ditempatkan pada bagain muka dari RAC dan digerakkan oleh poros dari fan motor. Roda blower ini mempunyai rumah yang menyerupai rumah siput. Jadi poros pada blower tidak berada ditenga-tengah rumahnya, tetapi ada bagian yang sempit dan ada bagian yang lebar.
Udara dihisap dari bagian tengah roda blower dan dari bagian yang sempit didorong ke bagian yang lebar dengan kecepatan yang tinggi ke luar. Jadi bekerjanya mirip dengan kompresor centrifugal begitu juga sifatnya: volumenya kecil tetapi kecepatannya tinggi.

3. Daun kipas (Fan blade, propeller type)
Ditempatkan pada bagian belakang dari RAC, juga digerakkan oleh poros fan motor. Daun kipas ini juga mempunyai rumah yang menutup permukaan bagain dalam dari kondensor dan ditengahnya berlubang, dimana daun kipas berputar. Udar mengalir dari bagian belakang melalui daun kipas dan di dorong ke luar malalui kondensor. Ada juga yang arah alirannya berlawanan, yaitu dari luar dihisap oleh daun kipas malalui kondensor dan oleh daun kipas ditarik ke belakang lalu dikelurkan kembali dari sebelah kondensor.

4. Damper
Ditempatkan pada dinding pemisah antara bagian muka dan bagian belakang RAC. Dapat menutup lubang sehingga tidak ada hubungan antara bagian muka dan belakang, dapat dibuka untuk mengalirkan udara kamar ke luar dan juga dapat dibuka untuk mengalirkan udara luar ke dalam kamar.

5. Decorative front grill
Sebagai penutup bagian muka dari RAC untuk memberi bentuk dan keindahan, juga dapat mengarahkan aliran udara ke kiri , ke kanan, ke atas atau ke bawah menurut kehendak kita. Saringan udara ditempatkan pada decorative front grill tersebut.

6. Saringan udara ( Air filter)
Untuk membersihkan udara, dapat menyaring debu, kotoran-kotoran dari udara di dalam kamar, bahkan ada yang dapat membunuh kuman-kuman.
Beberapa hari sekali, tergantung dari kedaan, setelah saringn menjadi kotor, harus dibersihkan debunya dan dicuci dengan air. Saringan yang kotor tidak dapat membersihkan udara lagi dan dapat menghambat aliran udara.

III.KERJA ALAT-ALAT LISTRIK
Alat-alat listrik dari RAC adalah bagian-bagian yang paling banyak variasinya dan paling banyak menimbulkan gangguan-gangguan. Pada prinsipnya dapat dibagi dalam 2 bagian : Fan motor kompresor motor dengan alat-alat pengaman dan pengaturnya.
Kerja masing-masing bagian alat-alat listrik dari RAC adalah sebagai berikut :
1. Kabel listik
Kabel-kabelnya harus mempunyai luas penampang yang cukup agar tidak menyebabkan penurunan tenaga dan menyebabkan kabelnya sendiri menjadi panas. Untuk RAC 1 HP 110 Volt atau 2 HP 220 Volt harus memakai kabel dengan luas penampang 4 mm2 dan zekering pengaman dari 16 amper.
Kabel hijau di tengah adalah untuk massa (ground) dan pada RAC hanya dihubungakan dengan rangkanya.

2. Selector switch
Untuk mrnjalankan dan menghentikan fan motor saja atau fan motor dan kompresor bersama-sama.

1 komentar: