A. Evaporator

Bentuk dan konstruksi evaporator tidak berbeda dari kondensor, tapi fungsi kedua – duanya berlainan.Pada kondensor panas zat pendingin harus dikeluarkan, agar terjadi perubahan bentuk zat pendingin dari gas ke cair.Prinsip ini berlaku sebaliknya pada evaporator , zat pendingin cair dari kondensor harus dirubah kembali menjadi gas dalam evaporator, dengan demikian evaporator harus menyerap panas, agar penyerapan panas ini dapat berlangsung dengan sempurna, pipa – pipa evaporator juga diperluas permukaannya dengan memberi kisi – kisi (elemen) dan kipas listrik (blower), supaya udara dingin juga dapat dihembus ke dalam ruangan.Pada rumah evaporator bagian bawah dibuat saluran/pipa untuk keluarnya air yang mengumpul disekitar evaporator akibat udara yang lembab. Air ini juga akan membersihkan kotoran – kotoran yang menempel pada kisi – kisi evaporator, karena kotoran itu akan turun bersama air.

B. Katup Ekspansi

Tekanan zat pendingin yang berbentuk cair dari kondensor, saringan harus diturunkan supaya zat pendingin menguap, dengan demikian penyerapan panas dan perubahan bentuk zat pendingin dari cair menjadi gas akan berlangsung dengan sempurna sebelum keluar evaporator.Untuk itulah pada saluran masuk evaporator dipasang katub ekspansi.Bekerjanya katup ekspansi diatur sedemikian rupa agar membuka dan menutupnya katup sesuai dengan temperatur evaporatur atau tekanan di dalam sistem.

Macam – macam konstruksi & cara kerja

1. Katup ekspansi bentuk siku- Katup ekspansi dengan kontrol temperatur

Tabung kontrol, pipa kapiler dan ruangan di atas membran diisi dengan cairan khusus yang sensitif terhadap perubahan temperatur, tabung kontrol dan pipa kapiler ini didempetkan dengan pipa keluar evaporator.Bila temperatur evaporator rendah, tekanan cairan di atas membran tidak mampu melawan tekanan pegas, katup jarum menutup saluran masuk ke evaporator, penguapan zat pendingin terhenti ......... temperatur evaporator naik kembali.

Sebaliknya pada saat temperatur evaporator naik, tekanan cairan di atas membran akan naik pula, sampai melebihi tekanan pegas, katup terdorong ke bawah, saluran terbuka. Suhu evaporator turun kembali, demikian seterusnya.

Katup ekspansi dengan kontrol tekan dan temperatur

Pt = Tekanan cairan di atas membran(kontrol temperatur)Pp = Tekanan pegasPe = Tekanan zat pendingin yang keluardari evaporator

Supaya pengaturan menutup dan membuka disesuaikan dengan tekanan yang ada, maka dapat ditulis persamaan :

Pt = Pp + Pe

? Kontrol temperatur tetap seperti sebelumnya, tekanan di atas membran tergantung dari suhu pipa keluar evaporator.? Pada waktu tekanan pipa keluar evaporator turun, tekanan di atas membran akan mendorong batang dan katup sampai membuka saluran.Zat pendingin mengalir ke evaporator.? Bila tekanan evaporator naik, Pe juga naik, Pt turun (lihat persamaan), Pp akan mendorong katup ke atas kembali sampai menutup saluran. Zat pendingin tidak mengalir ke evaporator ----- Suhu evaporator naik kembali dan tekanannya akan turun katup akan bekerja seperti semula, demikian seterusnya.Kesimpulan : Katub membuka dan menutup sesuai/tergantung dari suhu dantekanan pada pipa keluar evaporator.

Apakah akibatnya saluran keluar evaporator tertutup ?Katup akan selalu membuka karena tekanan diatas membran selalu lebih besar dari tekanan pegasPada waktu AC tidak dipakai katup juga akan tetap membuka

2. Katup ekspansi bentuk blok (dengan kontrol temperatur dan tekanan)

- Bagian di atas membran adalah cairan yang mengontrol dengan temperatur pipa keluar evaporator- Di bawah membran pengontrolan dengan tekanan zat pendingin pada pipa keluar evaporator- Membuka dan menutupnya katup diatur oleh :Tekanan pegas, tekanan diatas dan dibawah membran miring tanpa garis bawah

Sistem refrigerasi sangat menunjang peningkatan kualitas hidup manusia.

Kemajuan dalam bidang refrigerasi akhir-akhir ini adalah akibat dari

perkembangan sistem kontrol yang menunjang kinerja dari sistem

refrigerasi. Apalikasi dari sistem refrigerasi tidak terbatas, tetapi yang paling

banyak digunakan adalah untuk pengawetan makanan dan pendingin suhu,

misalnya lemasi es, freezer, cold strorage, air conditioner/AC Window, AC

split dan AC mobil. Dengan perkembangan teknologi saat ini, refrigeran

(bahan pendingin) yang di pasarkan dituntut untuk ramah lingkungan, di

samping aspek teknis lainnya yang diperlukan. Apapun refrigeran yang

dipakai, semua memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing oleh

karena itu, diperlukan kebijakan dalam memilih refrigerant yang paling aman

berdasarkan kepentingan saat ini dan masa yang akan datang.

Siklus Refregerasi

Prinsip terjadinya suatu pendinginan di dalam sistem refrigerasi adalah

penyerapan kalor oleh suatu zat pendingin yang dinamakan refrigeran.

Karena kalor yang berada di sekeliling refrigeran diserap, akibatnya

refrigeran akan menguap sehingga temperatur di sekitar refrigeran akan

bertambah dingin. Hal ini dapat terjadi mengingat penguapan memerlukan

kalor.

Di dalam suatu alat pendingin (misal lemari es) kalor diserap

di evaporator dan dibuang ke kondensor. Uap refrigeran yang berasal dari

evaporator yang bertekanan dan bertemperatur rendah masuk ke kompresor

melalui saluran hisap. Di kompresor uap refrigeran tersebut dimampatkan,

sehingga ketika ke luar dari kompresor uap refrigeran akan bertekanan dan

bersuhu tinggi, jauh lebih tinggi dibanding temperatur udara sekitar.

Kemudian uap menuju ke kondensor melalui saluran tekan. Di kondensor uap

tersebut akan melepaskan kalor, sehingga akan berubah fasa dari uap menjadi

cair (terkondensasi) dan selanjutnya cairan tersebut terkumpul di

penampungan cairan refrigeran. Cairan refrigeran yang bertekanan tinggi

mengalir dari penampung refrigean ke katup ekspansi. Keluar dari katup

ekspansi tekanan menjadi sangat berkurang dan akibatnya cairan refrigeran

bersuhu sangat rendah. Pada saat itulah cairan tersebut mulai menguap yaitu

di evaporator, dengan menyerap kalor dari sekitarnya hingga cairan

refrigeran habis menguap. Akibatnya evaporator menjadi dingin. Bagian

inilah yang dimanfaatkan untuk mengawetkan bahan makanan atau untuk

mendinginkan ruangan. Kemudian uap refrigeran akan dihisap oleh

kompresor dan demikian seterusnyaproses-proses tersebut berulang kembali.

Komponen Sistem Refrigerasi  

Mekanik mesin pendingin terdiri dari beberapa komponen yang masing-

masing dihubungkan dengan menggunakan pipa-pipa tembaga atau selang

pada akhirnya merupakan sebuah system yang bekerja secara serempak

(simultan).

1. Kompresor

Kompresor merupakan jantung dari sistem refrigerasi. Pada saat yang sama

kompresor menghisap uap refrigeran yang bertekanan rendah dari evaporator

dan mengkompresinya menjadi uap bertekanan tinggi sehingga uap akan

tersirkulasi.

Kebanyakan kompresor yang dipakai saat ini adalah dari jenis torak. Ketika

torak bergerak turun dalam silinder, katup hisap terbuka dan uap refrigerant

masuk dari saluran hisap ke dalam silinder. Pada saat torak bergerak ke atas,

tekanan uap di dalam silinder meningkat dan katup hisap menutup,

sedangkan katup tekan akan terbuka, sehingga uap refrigean akan ke luar dari

silinder melalui saluran tekan menuju ke kondensor.

2. Kondensor

Kondensor juga merupakan salah satu komponen utama dari sebuah mesin

pendingin. Pada kondensor terjadi perubahan wujud refrigeran dari uap

super-heated (panas lanjut) bertekanan tinggi ke cairan sub-cooled (dingin

lanjut) bertekanan tinggi. Agar terjadi perubahan wujud refrigeran (dalam hal

ini adalah pengembunan/condensing), maka kalor harus dibuang dari uap

refrigeran.

Kalor/panas yang akan dibuang dari refrigeran tersebut berasal dari :

1. Panas yang diserap dari evaporator, yaitu dari ruang yang didinginkan

2. Panas yang ditimbulkan oleh kompresor selama bekerja

Fungsi kondensor adalah untuk merubah refrigeran gas menjadi cair dengan

jalan membuang kalor yang dikandung refrigeran tersebut ke udara

sekitarnya atau air sebagai medium pendingin/condensing. Gas dalam

kompresor yang bertekanan rendah dimampatkan/dikompresikan menjadi uap

bertekanan tinggi sedemikian rupa, sehingga temperatur jenuh pengembunan

(condensing saturation temperature) lebih tinggi dari temperature medium

pengemburan (condensing medium temperature). Akibatnya kalor dari uap

bertekanan tinggi akan mengalir ke medium pengembunan, sehingga uap

refrigean akan terkondensasi.

3. Katup Ekspansi

Setelah refrigeran terkondensasi di kondensor, refrigeran cair tersebut masuk

ke katup ekspansi yang mengontrol jumlah refrigeran yang masuk ke

evaporator. Ada banyak jenis katup ekspansi; tiga di antaranya adalah pipa

kapiler, katup ekspansi otomatis dan katup ekspansi termostatik.

a. Pipa Kapiler (capillary tube)

Katup ekspansi yang umum digunakan untuk sistem refrigerasi rumah tangga

adalah pipa kapiler. Pipa kapiler adalah pipa tembaga

dengan diameter lubang kecil dan panjang tertentu. Besarnya tekanan pipa

kapiler bergantung pada ukuran diameter lubang dan panjang pipa kapiler.

Pipa kapiler di antara kondensor dan evaporator. Refrigeran yang melalui

pipa kapiler akan mulai menguap. Selanjutnya berlangsung proses penguapan

yang sesungguhnya di evaporator. Jika refrigeran mengandung uap air, maka

uap air akan membeku dan menyumbat pipa kapiler. Agar kotoran tidak

menyumbat pipa kapiler, maka pada saluran masuk pipa kapiler dipasang

saringan yang disebut strainer.

Ukuran diameter dan panjang pipa kapiler dibuat sedemikian rupa, sehingga

refrigeran cair harus menguap pada akhir evaporator. Jumlah refrigeran yang

berada dalam sistem juga menentukan sejauh mana refrigeran di dalam

evaporator berhenti menguap, sehingga pengisian refrigeran harus

cukup agar dapat menguap sampai ujung evaporator. Bila pengisian kurang,

maka akan terjadi pembekuan pada sebagian evaporator. Bila pengisian

berlebih, maka ada kemungkinan refrigeran cair akan masuk ke kompresor

yang akan mengakibatkan rusaknya kompresor. Jadi sistem pipa kapiler

mensyaratkan suatu pengisian jumlah refrigeran yang tepat.

b. Katup Ekspansi Otomatis

Sistem pipa kapiler sesuai digunakan pada sistem dengan beban tetap

(konstan) seperti pada lemari es atau freezer. Tetapi dalam beberapa keadaan,

untuk beban yang berubah-ubah dengan cepat harus digunakan katup

ekspansi jenis lainnya. Beberapa katup ekspansi yang peka terhadap

perubahan beban, antara lain adalah katup ekspansi otomatis (KEO) yang

menjaga agar tekanan hisap atau tekanan evaporator besarnya tetap konstan.

Bila beban evaporator bertambah maka temperatur evaporator menjadi naik

karena banyak cairan refrigeran yang menguap sehingga tekanan di dalam

saluran hisap (di evaporator) akan menjadi naik pula. Akibatnya “bellow”

akan bertekan ke atas hingga lubang aliran refrigeran akan menyempit dan

ciran refrigeran yang masuk ke evaporator menjadi berkurang. Keadaan ini

menyebabkan tekanan evaporator akan berkurang dan “bellow” akan

tertekanan ke bawah sehingga katup membuka lebar dan cairan refrigeran

akan masuk ke evaporator lebih banyak. Demikian seterusnya.

c. Katup Ekspansi Termostatik (KET)

Jika KEO bekerja untuk mempertahankan tekanan konstan di evaporator,

maka katup ekspansi termostatik (KET) adalah satu katup ekspansi yang

mempertahankan besarnya panas lanjut pada uap refrigeran di akhir

evaporator tetap konstan, apapun kondisi beban di evaporator.

Cara kerja KET adalah sebagai berikut:

Jika beban bertambah, maka cairan refrigran di evaporator akan lebih banyak

menguap, sehingga besarnya suhu panas lanjut di evaporator akan meningkat.

Pada akhir evaporator diletakkan tabung sensor suhu (sensing bulb) dari KET

tersebut. Peningkatan suhu dari evaporator akan menyebabkan uap atau

cairan yang terdapat ditabung sensor suhu tersebut akan menguap (terjadi

pemuaian) sehingga tekanannya meningkat. Peningkatan tekanan tersebut

akan menekan diafragma ke bawah dan membuka katup lebih lebar. Hal ini

menyebabkan cairan refrigeran yang berasal dari kondensor akan lebih

banyak masuk ke evaporator. Akibatnya suhu panas lanjut di evaporator

kembali pada keadaan normal, dengan kata lain suhu panas lanjut di

evaporator dijaga tetap konstan pada segala keadaan beban.

4. Evaporator

Pada evaporator, refrigeran menyerap kalor dari ruangan yang didinginkan.

Penyerapan kalor ini menyebabkan refrigeran mendidih dan berubah wujud

dari cair menjadi uap (kalor/panas laten). Panas yang dipindahkan berupa :

1. Panas sensibel (perubahan tempertaur). Temperatur refrigeran yang

memasuki evaporator dari katup ekspansi harus demikian sampai temperatur

jenuh penguapan (evaporator saturation temparature). Setelah terjadi

penguapan, temperatur uap yang meninggalkan evaporator harus pupa

dinaikkan untuk mendapatkan kondisi uap panas lanjut (super-heated vapor)

2. Panas laten (perubahan wujud). Perpindahan panas terjadi penguapan

refrigeran. Untuk terjadinya perubahan wujud, diperlukan panas laten. Dalam

hal ini perubahan wujud tersebut adalah dari cair menjadi uap atau menguap

(evaporasi). Refrigeran akan menyerap panas dari ruang sekelilingnya.

Adanya proses perpindahan panas pada evaporator dapat menyebabkan

perubahan wujud dari cair menjadi uap.

Kapasitas evaporator adalah kemampuan evaporator untuk menyerap panas

dalam periode waktu tertentu dan sangat ditentukan oleh perbedaan

temperatur evaporator (evaporator temperature difference). Perbedaan

tempertur evaporator adalah perbedaan antara temperatur jenis evaporator

(evaporator saturation temperature) dengan temperatur substansi/benda yang

didinginkan. Kemampuan memindahkan panas dan konstruksi evaporator

(ketebalan, panjang dan sirip) akan sangat mempengaruhi kapaistas

evaporator.

Gangguan-gangguan pada Sistem Pendingin

       Bila mesin tidak didinginkan akan terjadi pemanasan yang lebih (overheating)dan akan

mengakibatkan gangguan- gangguan sebagai berikut:

a)    Bahan akan lunak pada suhu tinggi.Contoh: torak yang terbuat dari logam paduan aluminium akan kehilangan kekuatannya (kira-kira sepertiganya) pada suhu tinggi (300ºC), bagian atas torak akan berubah bentuk atau bahkan mencair.

b)   Ruang bebas (clearance) antara komponen yang saling bergerak menjadi terhalang bila terjadi pemuaian karena panas berlebihan.Misalnya torak akan memuai lebih besar (karena terbuat dari paduan aluminium) daripada blok silinder (yang terbuat dari besi tuang) sehingga gerakan torak menjadi macet.

c)    Terjadi tegangan termal, yaitu tegangan yang dihasilkan oleh perubahan suhu.Misalnya cincin torak yang patah, torak yang macet karena adanya tegangan tersebut.

d)   Pelumas lebih mudah rusak oleh karena panas yang berlebihan.Jika suhu naik sampai 250 ºC pada alur cincin, pelumas berubah menjadi karbon dan cincin torak akan macet sehingga tidak berfungsi dengan baik, atau cincin macet (ring stick). Pada suhu 500 ºC pelumas berubah menjadi hitam, sifat pelumasannya turun, torak akan macet sekalipun masih mempunyai ruang bebas.

e)    Pembakaran tidak normal.Motor bensin cenderung untuk terjadi ketukan (knocking).

Sebaliknya bila motor terlalu dingin akan terjadi masalah, yaitu:

a)    Pada motor bensin bahan bakar akan sukar menguap dan campuran udara bahan bakar menjadi gemuk.Hal ini menyebabkan pembakaran menjadi tidak sempurna.

b)   Pada motor diesel bila udara yang dikompresi dingin akan mengeluarkan asap putih dan menimbulkan ketukan dan motor tidak mudah dihidupkan.

c)    Kalau pelumas terlalu kental, akan mengakibatkan motor mendapat tambahan tekanan.d)   Uap yang terkandung dalam gas pembakaran akan terkondensasi pada suhu kira-kira 50 ºC.

Overheating terjadi karena panas yang dihasilkan oleh pembakaran tidak cepat dibuang keluar. Faktor-faktor pendukung terjadinya overheating yaitu :

a)    Mesin mengalami modifikasi ekstrim dengan rasio kompresi tinggi.Seperti CS1 yang semulanya 125 cc menjadi 200 cc, yang berasio kompresi 10,7 : 1 menjadi 15 : 1.

b)   Volume air kurang.Bisa diakibatkan karena kebocoran air di sistem pemasangan, volume air yang kurang ini menyebabkan kemampuan menyerap panas kurang.

c)    Lubang pipa dalam radiator tersumbat.Hal ini bisa terjadi jika menggunakan air sebagai cairan radiator. Dikarenakan air terdapat unsure magnesium, kalium, atau kalsium. Sehingga direkomendasikan memakai cairan khusus dari pabrikan yang sudah dilengkapi dengan antikarat dan antibeku (antifreeze).

d)   Kipas tidak bekerja atau rusak.Sehingga panas berlebih ini tidak mendapat support pendinginan.

5 Masalah Pada Pendingin

Udara (AC) Yang Paling

Sering DijumpaiBy Alexander Vincentius Mering   | On: Jumat, 25 Januari 2013

Belajar untuk memperbaiki AC sendiri untuk menghemat lebih banyak

uang. Dimana ada AC, akan ada beberapa perbaikan AC terlalu!

Pendingin udara tidak selalu berjalan mulus. Mungkin ada beberapa

masalah yang bisa membuat AC berhenti bekerja, membuat Anda

menderita musim panas tak tertahankan!

Berikut adalah lima masalah umum yang memiliki pendingin udara.

Pelajari apa yang mereka sehingga Anda dapat segera mendapatkan

perbaikan AC.

1. Beku dalam kumparan

Kumparan interior beku paling mungkin mungkin terjadi karena

pembatasan yang disebabkan oleh filter udara najis atau ductwork

diblokir pulang. Ini adalah salah satu masalah paling sering terjadi

selama musim pendingin.

Jika sistem AC Anda memiliki kumparan beku, hal pertama yang perlu

Anda lakukan adalah untuk mematikan sistem HVAC. Jangka waktu

operasi dapat merusak kompresor.

2. Kabel rusak

Kabel rusak berbahaya. Bersertifikat atau tidak layak A/C kabel

mungkin dapat menyebabkan bahaya kebakaran. Kabel buruk dapat

menyebabkan lonjakan daya dan kekurangan. Kabel akan mencegah

sistem dari mendapatkan konsisten aliran listrik. Itu juga dapat

perjalanan yang pemutus sirkuit.

3. Rendahnya tingkat refrigerant

Refrigerant adalah juga dikenal sebagai Freon. Kimia ini digunakan

dalam sistem pendingin udara. Jika sistem Anda memiliki tingkat rendah

refrigerant, ini menunjukkan bahwa ada beberapa masalah dengan AC

itu sendiri.

Anda akan memiliki untuk memeriksa kebocoran untuk memastikan

bahwa rembesan tidak melanjutkan lagi. Menuangkan dalam refrigerant

lain dalam sistem bukanlah solusi. Kebocoran sumber harus terletak dan

diperbaiki secepat mungkin karena ini aman bagi kesehatan Anda dan

lingkungan.

4. Eksterior kipas tidak bekerja

Kipas eksterior akan mentransfer panas dari kamar Anda ke luar

atmosfer. Jika kipas eksterior tidak bekerja dengan benar, dapat

menyebabkan overheating Ruangan (AC) kompresor mungkin terlalu

panas. Mungkin juga ada kerusakan internal untuk kompresor.

5. Drainase masalah

Selama proses dehumidifying, unit AC menghasilkan kondensat disebut

cair. Cairan ini dikeringkan dari rumah. Namun, jika condensate drain

akan diblokir atau jika sistem tidak terpasang dengan benar, condensate

dapat mulai membangun di rumah Anda. Jika Anda melihat bahwa ada

kebocoran sekitar kumparan, Anda harus menghapus condensate dengan

benar, dengan bantuan pompa.

Kenyamanan ahli USA menawarkan jasa pemeliharaan semua model

dan membuat peralatan HVAC. Hotel ini menawarkan AC dan pemanas

sistem kualitas udara indoor dan penjualan properti komersial dan

residensial seluruh Brevard dan Indian River County.