Refrigeran ( Freon )

Kontraktor AC Indonesia - Siklus refrigerasi kompresi mengambil keuntungan dari fakta bahwa fluida yang bertekanan tinggi pada suhu tertentu akan menjadi lebih dingin bila tidak dibiarkan mengembang. Jika evolusi tekanan lumayan tinggi, maka gas yang ditekan bakal menjadi lebih panas daripada sumber dingin di luar ( misal udara di luar ) dan gas yang mengembang bakal menjadi lebih dingin daripada suhu dingin yang diinginkan. 

Dalam permasalahan ini, fluida dipakai untuk mendinginkan lingkungan bersuhu rendah dan mengeluarkan panas ke lingkungan yang bersuhu tinggi.

Siklus refrigerasi kompresi uap mempunyai dua keuntungan. Pertama, sebanyak besar energi panas dibutuhkan untuk merubah cairan menjadi uap, dan oleh sebab itu tidak banyak panas yang dapat dilkeluarkan dari ruang yang disejukkan.

Kedua, sifat-sifat isothermal penguapan membolehkan pengambilan panas tanpa menaikan suhu fluida kerja ke suhu berapapun didinginkan. Hal ini berarti bahwa laju perpindahan panas menjadi tinggi, karena semakin dekat suhu fluida kerja mendekati suhu sekitarnya bakal semakin rendah laju eksodus panasnya.

 Cairan refrigeran dalam evaporator menyerap panas dari sekitarnya, seringkali udara, air atau cairan proses lain. Selama proses ini cairan merubah bentuknya dari cair menjadi gas, dan pada keluaran evaporator gas ini diberi pemanasan berlebih / superheated gas.

 Uap yang diberi panas berlebih masuk mengarah ke kompresor dimana tekanannya dinaikkan. Suhu pun akan meningkat, karena bagian energi yang mengarah ke proses kompresi dialihkan ke refrigeran.

Superheated gas bertekanan tinggi lewat dari kompresor mengarah ke kondenser. Bagian awal proses refrigerasi ( 3-3a ) menurunkan panas superheated gas sebelum gas ini dikembalikan menjadi format cairan ( 3a-3b ).

Refrigerasi untuk proses ini seringkali dicapai dengan memakai udara atau air. Penurunan suhu lebih lanjut terjadi pada kegiatan pipa dan penerima cairan ( 3b – 4 ), sampai-sampai cairan refrigeran didinginkan ke tingkat lebih rendah saat cairan ini mengarah ke alat ekspansi.

Cairan yang telah didinginkan dan bertekanan tinggi melintas melewati peralatan ekspansi, yang mana akan meminimalisir tekanan dan mengendalikan aliran menuju Kondenser harus dapat membuang panas campuran yang masuk evaporator dan kondenser.

 Dengan kata lain:

( 1 – 2 ) + ( 2 – 3 ) harus sama dengan ( 3 – 4 ). Melalui alat perluasan tidak ada panas yang hilang maupun yang didapat.

Sifat – sifat Refrigeran

Sifat – sifat refrigerant yang harus diisi untuk keperluan mesin pendingin ialah :

Tekanan penguapan harus lumayan tinggi. Sebaiknya refrigeran mempunyai temperatur pada desakan yang lebih tinggi, sehingga dapat dihindari bisa jadi terjadinya vakum pada evaporator dan turunnya efisiensi volumetrik karena naiknya komparasi kompresi.

Tekanan pengembunan yang tidak terlalu tinggi. Apabila desakan pengembunannya terlampau rendah, maka komparasi atau perbandingan kompresinya menjadi lebih rendah, sehingga penurunan prestasi kondensor bisa dihindarkan, selain itu dengan desakan kerja yang lebih rendah, mesin bisa bekerja lebih aman sebab kemungkinan terjadinya kebocoran, kerusakan, ledakan dan sebagainya menjadi lebih kecil.

Baca Juga : Sparepart AC York

 Kalor laten penguapan harus tinggi. Refrigeran yang memiliki kalor laten penguapan yang tinggi lebih menguntungkan karena untuk kapasitas refrigerasi yang sama, jumlah refrigeran yang bersirkulasi menjadi lebih kecil.

Volume spesifik ( khususnya dalam fasa gas ) yang lumayan kecil. Refrigeran dengan kalor laten penguapan yang besar dan volume spesifik gas yang kecil ( berat jenis yang besar ) bakal memungkinkan pemakaian kompresor dengan volume tahapan torak yang lebih kecil. Dengan demikian untuk kapasitas refrigerasi yang sama ukuran unit refrigerasi yang terkait menjadi lebih kecil.

Namun, untuk unit pendingin air sentrifugal yang kecil lebih dikehendaki refrigeran dengan volume spesifik yang agak besar. Hal tersebut dibutuhkan untuk mendongkrak jumlah gas yang bersirkulasi, sehingga dapat menangkal menurunnya efisiensi kompresor sentrifugal.

Koefisien prestasi harus tinggi. Dari segi ciri khas thermodinamika dari refrigeran, koefisien prestasi adalah parameter yang terpenting guna menentukan biaya operasi.

Konduktivitas termal yang tinggi. Konduktivitas termal sangat urgen untuk menilai ciri khas perpindahan kalor.

Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. Dengan turunnya tahanan aliran refrigeran dalam pipa, kerugian tekanannya bakal berkurang.

Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak mengakibatkan korosi pada material isolator listrik. Sifat-sifat tersebut inilah ini sangat penting, khususnya untuk refrigeran yang bakal dipergunakan pada kompresor hermetik.

Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai, jadi tidak mengakibatkan korosi.

Refrigeran jangan beracun dan berbau merangsang.

Refrigeran tidak boleh gampang terbakar dan gampang meledak.

Jenis-jenis refrigeran yang dipakai dalam sistim kompresi uap 

Terdapat sekian banyak  jenis refrigeran yang dipakai dalam sistim kompresi uap. Suhu refrigerasi yang diperlukan sangat menentukan dalam pemilihan fluida. Refrigeran yang umum digunakan ialah yang tergolong kedalam family chlorinated fluorocarbons ( CFCs, disebut juga Freons ) : R-11, R-12, R-21, R-22 dan R-502.

Pemilihan refrigeran dan suhu pendingin dan beban yang dibutuhkan menilai pemilihan kompresor, juga perancangan kondenser, evaporator, dan alat pembantu lainnya. Faktor ekstra seperti fasilitas dalam perawatan, persyaratan fisik ruang dan ketersediaan utilitas guna peralatan penolong ( air, daya, dll ) pun mempengaruhi pemilihan komponen.