Bagaimana Cara Kerja Pendingin Ruangan (AC)?

images.jpeg-5
gambar : AC (Air Conditioner)
Sumber : AB Innovative Corporate

Alasan terciptanya pendingin ruangan (AC) kurang lebih sama seperti banyak penemuan berbasis sains lainnya di masa lalu, seseorang mengidentifikasi masalah kemudian mulai mencari solusi. Bukan masalah mengenai udara panas yang tidak nyaman. Namun, seorang Willis Carrier memiliki masalah terkait pengatur kelembapan di sebuah perusahaan percetakan di Brooklyn, New York. Pada tahun 1902, Carrier merancang mesin yang meningkatkan tingkat kelembapan dengan memanaskan air dan menurunkan kelembapan dengan mendinginkannya. Jadi aspek pendinginan sebenarnya merupakan produk sampingan dari proses dehumidifying (menghilangkan kelembapan) udara.

Pendingin ruangan (AC) beroperasi dengan prinsip bahwa cairan menyerap panas saat diubah menjadi gas. Hal utama dan paling penting dari pendingin ruangan (AC) adalah refrigerant. Refrigerant berfungsi menyerap panas dari udara di dalam ruangan dan mengubahnya dari cairan menjadi uap dengan tujuan untuk mendinginkan udara. Refrigerant umum meliputi :

  • R-12
    R-12 diketahui merusak lapisan ozon. Produksi dihentikan pada tahun 1994.

  • R-22
    R-22 merupakan refrigerant AC yang paling umum digunakan selama beberapa dekade. Namun, Environmental Protection Agency (EPA) telah mengidentifikasi R-22 sebagai zat yang menghabiskan lapisan ozon dan telah memberlakukan rencana untuk menghentikan penggunaan sepenuhnya pada tahun 2020.

  • R-410A dan R-134
    R-410A dan R-134 merupakan refrigerant lebih aman dan ramah lingkungan yang digunakan untuk menggantikan R-22.

Cara kerja pendingin ruangan (AC)

Untuk menghasilkan pendinginan ada 4 langkah operasi pendinginan dan refrigerant disirkulasikan berulang kali dengan perubahan-perubahan sebagai berikut (cair - uap / gas - cair):

  1. Kompresi

Refrigerant ditekan dalam kompresor sampai kondisinya menjadi cair dengan temperatur yang tinggi. Gas refrigerant dalam evaporator yang dihisap oleh kompresor akan membuat tekanannya tetap rendah di dalam evaporator, dan untuk membuat cairan refrigerant menjadi gas secara dinamis pada temperatur yang rendah (0°C). Maka, tekanan gas refrigerant ditekan dalam silinder, dan berubah menjadi tinggi, sehingga temperatur dan tekanan refrigerant akan mudah menjadi cair walaupun proses pendinginan dalam temperatur yang lebih tinggi.

  1. Kondensasi

Refrigerant diubah dari gas menjadi cair dan didinginkan dari temperatur yang tinggi di dalam kondensor. Refrigerant yang bertemperatur dan bertekanan tinggi itu dipancarkan dalam kondensor menjadi cairan dan disalurkan ke receiver drier. Hal itu juga dinamakan proses kondensasi panas. Panas yang tinggi dari refrigerant itu dapat dikeluarkan oleh kondensor sehingga refrigerant menjadi dingin dan dapat melakukan proses penyerapan panas di dalam ruangan.

  1. Ekspansi

Tekanan cairan refrigerant diturunkan oleh katup ekspansi. Hal itu disebut proses ekspansi, dimana gas bertekanan itu dikabutkan dengan mudah dalam evaporator sehingga refrigerant menjadi gas, dan expansion valve ini mengatur aliran cairan refrigerant sambil menurunkan tekanannya. Cairan refrigerant yang dikabutkan ini dalam evaporator diatur oleh tingkat pendinginan yang harus dilakukan dibawah temperatur pengabutan. Untuk itu, penting untuk mengontrol jumlah refrigerant yang dibutuhkan dengan melakukan pengecekan dengan benar.

  1. Evaporasi

Refrigerant diubah dari cairan ke gas dalam evaporator. Cairan refrigerant dikabutkan oleh hisapannya sendiri dimana saat proses evaporasi panas yang terpendam dibutuhkan dari udara di sekitar evaporator. Udara melepaskan panas untuk didinginkan, dan dialirkan ke dalam ruang oleh kipas pendingin sambil menurunkan temperatur ruangan itu. Cairan refrigerant itu disalurkan dari expansion valve di dalam evaporator kemudian sekaligus menjadi uap refrigerant, dan perubahan itu terjadi berulang kali dari kondisi cair ke gas. Tekanan dan temperatur dalam perubahan itu selalu berkaitan, jika tekanan diatur maka temperatur juga akan diatur. Untuk pengabutan yang dilakukan saat temperatur lebih rendah dari perubahan itu (cair menjadi gas) dalam kondisi seperti diatas, tekanan dalam evaporator juga harus dibuat tetap rendah. Karena itu, gas dari refrigerant yang dikabutkan haruslah dikurangi secara terus menerus keluar evaporator oleh hisapan kompresor.

Referensi :

American Home Shield. 2020. How Does an Air Conditioning System Work. Diakses di : https://www.ahs.com/home-matters/quick-tips/how-air-conditioning-works/. Diakses pada : 4 September 2020

Pustekkom Depdiknas. 2008. Sistem Air Conditioner (AC). Diakses di : https://m-edukasi.kemdikbud.go.id/medukasi/produk-files/kontenonline/online2008/sistemac/carakerja.html. Diakses pada : 4 September 2020

Izin menambahkan
Biasanya dalam kerja ac itu ada Seperangkat alat atau komponen AC diantaranya kompresor, kondensor, orifice tube, evaporator, katup ekspansi, dan evaporasi,
Nah yang 4 kan udah dijelaskan ya diatas mungkin izin menambahkan bagian office 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.

Dalam dunia keteknikan suatu sistem refrigerasi adalah merupakan suatu proses pengkondisian dimana menjaga suatu sistem pada temperatur yang lebih rendah dari pada temperatur yang ada pada lingkungan sekelilingnya. Pada refrigerasi ini terjadi pemindahan kalor secara terus menerus dari ruangan ke lingkungan. Sedangkan media yang digunakan untuk memindahkan kalor digunakan refrigeran yang bersirkulasi secara tertutup dalam sistem refrigerasi tersebut.

Siklus refrigerasi ini menggunakan siklus yang merupakan kebalikan dari siklus pada mesin Carnot atau Siklus Carnot dimana pada siklus ini terjadi penyerapan kalor dari reservoir suhu rendah dan pelepasan kalor pada reservoir suhu tinggi.

Untuk menjaga agar proses ini berjalan maka diperlukan kerja untuk memindahkan kalor ke reservoir suhu tinggi. Dari hukum Termodinamika I untuk sistem tertutup diperoleh hubungan bahwa kerja tidak dapat dihasilkan dari suatu siklus tanpa adanya kalor yang diberikan sistem. Dengan sistem siklus tersebut juga diperoleh hubungan bahwa jumlah kalor yang diserap dari reservoir suhu rnudah ditambah jumlah kerja yang dibutuhkan oleh sistem.

Sistem AC berfungsi untuk mengatur suhu, mengatur kelembaban, untuk mensirkulasikan udara dan untuk memurnikan udara. Pada sistem AC terdapat beberapa komponen di dalamnya antara lain kompresor, kondensor, receiver driyer, expansion valve, evaporator, kipas kondensor, blower, panel-panel dan refrigerant.

Saya mau bertanya, kenapa sistem AC itu ada sistem panas dan sistem dingin? Apa saja komponen yang menyebabkan sistem bekerja secara panas dan dingin, apakah pengaruh dari tekanan kompressor atau yang lain?