Komponen Mesin Pendingin

Mesin pendingin adalah suatu rangkaian komponen yang mampu bekerja untuk menghasilkan suhu dingin. Prinsip kerja dari mesin pendingin dengan cara menghisap panas dari udara sekitar mesin pendingin dan memindahkannya ke ruangan yang lain. Untuk menyerap panas dari udara sekitar, maka udara dihembuskan disekitar komponen penghisap panas. Proses kerjanya adalah “penguapan”. Untuk mendapatkan penguapan diperlukan gas (udara) yang mencapai temperature tertentu. Setelah udara tersebut panas diubah agar kehilangan panas, sehingga terjadi penguapan. Disaat adanya penguapan, maka timbullah suhu di dalam temperature rendah (dingin).

Pada dasarnya tiap-tiap mesin pendingin terdiri atas
1. Motor Penggerak

Motor ini berfungsi untuk menggerakkan pompa. Dalam sistem pendingin ini yang berfungsi sebagai pompa adalah kompresor. Motor penggerak ini bisa berupa motor listrik, maupun engine (mesin) penghasil tenaga yang menggunakan bahan bakar tersendiri.

2. Kompresor
Kompresor adalah suatu alat dalam mesin pendingin yang cara kerjanya dinamis atau bergerak. Kompresor memompa bahan pendingin ke seluruh sistem. Gunanya adalah untuk menghisap gas tekanan rendah dan suhu terendah dari evaporator dan kemudian menekan/memampatkan gas tersebut, sehingga menjadi gas dengan tekanan dan suhu tinggi, lalu dialirkan ke kondensor. Jadi kerja kompresor adalah untuk

• Menurunkan tekanan di evaporator, sehingga bahan pendingin cair di evaporator dapat menguap pada suhu yang lebih rendah dan menyerap lebih banyak panas dari sekitarnya.
• Menghisap gas bahan pendingin dari evaporator, lalu menaikkan tekanan dan suhu gas bahan pendingin tersebut, dan mengalirkannya ke kondensor sehingga gas tersebut dapat mengembun dan memberikan panasnya pada medium yang mendinginkan kondensor.

Ada tiga macam kompresor yang banyak dipakai pada mesin-mesin pendingin yaitu :

• Kompresor Torak, kompresinya dikerjakan oleh torak.
• Kompresor Rotasi, kompresinya dikerjakan oleh blade atau vane dan roller
• Kompresor Centrifugal, kompresor centrifugal tidak mempunyai alat-alat tersebut kompresi timbul akibat gaya centrifugal yang terjadi karena gas diputar oleh putaran yang tinggi kecepatannya dan impeller.

Ketiga macam kompresor mempunyai keunggulan masing-masing. Pemakaiannya ditentukan oleh besarnya kapasitas, penggunaannya, instalasinya dan jenis bahan pendingin yang dipakai.

3. Kondensor

Kondensor merupakan suatu jaringan pipa yang berfungsi sebagai pengubah freon yang berbentuk gas menjadi freon yang berbentuk cair. Freon (refrigerant) yang dipompakan oleh kompresor akan mengalami kenaikan tekanan. Diluar kondensor biasanya juga dipasangkan sebuah kipas pendingin. Dengan naiknya tekanan dan turunnya temperatur, maka freon akan mengembun. Dengan kondisi ini diharapkan setelah keluar dari kondensor freon akan berbentuk cair dengan tekanan yang cukup tinggi. Pada sistem AC, freon cair yang bertekanan tinggi ini akan mengalir menuju dalam pipa kapiler dengan melewati sebuah saringan (filter). Sedangkan pada sistem umumnya mesin pendingin freon ini akan menuju evaporator dengan melewati sebuah pipa kapiler.

4. Saringan

Saringan: merupakan komponen yang ada pada sistem AC (Air Conditioning). Saringan ini berfungsi untuk menghisap uap air dan kotoran dari sistem. Uap dan kotoran dari sistem ini memungkinkan sistem pendingin tidak berfungsi dengan baik. Saringan harus menyaring semua kotoran di dalam sistem, tetapi tidak boleh menyebabkan penurunan tekanan atau membuat sistem menjadi buntu.

5. Pipa Kapiler

Pipa kapiler/katup ekspansi: adalah saluran kecil idalam sistem pendingin yang befungsi untuk menurunkan tekanan didalam sistem. Selain menurunkan tekanan juga digunakan sebagai bagian yang memungkinkan merubah wujud freon dari cair menjadi gas. Dengan freon yang berbentuk gas mempermudah untuk proses penguapan. Proses penguapan membutuhkan panas. Panas ini diambil dari udara disekitar evaporator.

6. Evaporator

Evaporator adalah pipa yang berfungsi sebagai penguapan. Zat cair yang berasal dari pipa kondensor masuk ke evaporator lalu berubah wujud menjadi gas dingin karena mengalami penguapan. Selanjutnya udara tersebut mampu menyerap kondisi panas yang ada dalam ruangan mesin pendingin. Selanjutnya gas yang ada dalam evaporator akan mengalir menuju kompresor karena terkena tenaga hisapan. Demikian terus menerus sirkulasi udara dan perubahannya dalam rangkaian mesin pendingin.

7. Refrigerant
Bahan pendingin atau refrigerant adalah suatu zat yang mudah di rubah bentuknya dari gas menjadi cair atau sebaliknya, dipakai untuk mengambil panas dari evaporator dan membuangnya di kondensor. Beberapa jenis refrigeran yang bisa digunakan antara lain; Hidrocarbon, Ammonia, Sulfur Dioksida, Hidrokarbon seperti methane, methyl klorida, methylene klorida, HFC seperti R11 (umum digunakan pada refrigerator dan air conditioner) dan R22. Karena kesadaran bahwa HFC turut berperan dalam kerusakan lapisan ozon, maka penggunaan R11 dan R22 selanjutnya dialihkan ke R-401A, R-134A, R-407C.

Ammonia dapat menghasilkan pendinginan dengan mekanisme yang cukup simpel. Ammonia bersifat mudah terbakar, meledak dan beracun dengan berat jenis yang lebih ringan daripada udara. Sulfur Dioksida (SO2) sudah tidak digunakan dan susah ditemukan penggunaannya kecuali di peralatan pendingin yang sudah tua. SO2 tidak mudah terbakar atau meledak namun bersifat korosif. Hydrocarbons seperti methane CH4, isobutane C4H10, dan propane C3H8 sering digunakan sebagai bahan bakar dan biasa dijual dalam kemasan kaleng. Methyl klorida CH3Cl juga biasa digunakan sebagaimana CH2Cl2.

Freon dan Genetron: para ahli kimia juga telah mencoba menggunakan carbon tetraklorida CCl4 sebagai refrigerant dengan menambahkan dua atom chlorine untuk memproduksi CCl2F2 yang kemudian dikenal dengan “Refrigerant”, yaitu R12 dan R22. Inilah yang sering dimaksud dengan Freon AC. Refrigerant HFC atau “CFC” tidak bersifat mudah terbakar, tidak beracun pada manusia dan secara luas digunakan sampai kemudian diketahui efek buruknya di atmosfer.

Air sebagai refrigerant masih digunakan terus sampai sekarang sebagai media pemindah panas pada sistem air conditioner yang menggunakan cooling tower yang mana bekerja efektif dimana kelembaban lingkungan cukup rendah untuk menghasilkan tingkat penguapan yang bagus. Sistem ini banyak digunakan di Amerika.

Refrigeran yang dibutuhkan bukan hanya berguna dalam proses pendinginan, melainkan sifat refrigeran tersebut juga tidak boleh berdampak buruk bagi komponen dan kerja pada mesin pendingin. Juga tidak boleh merusak hal-hal yang berkenaan dengan biologi, seperti pada kesehatan manusia. Artinya refrigeran memiliki syarat-syarat umum seperti :

• Tak beracun dan tak berbau merangsang
• Tak dapat terbakar atau meledak jika terkena udara, pelumas, dan sebagainya
• Tak menyebabkan korosi pada setiapa komponen mesin  pendingin
• Bila terjadi kebocoran mudah dicari
• Memiliki titik didih dan titik kondensasi yang rendah
• Susunan kimianya stabil, tak terurai setiap kali dimampatkan, diembunkan dan diuapkan.
• Perbedaan antara tekanan penguapan dan tekanan pengembunan (kondensasi) harus sekecil mungkin
• Tak merusak tubuh manusia
• Konduktivitas termal tinggi
• Viskositas pada fase cair dan fase gas rendah, agar tahanan aliran refrigeran dalam pipa sekecil mungkin.
• Konstanta dielektrika dari refrigeran kecil, tahanan listrik yang  besar, serta tidak menyebab korosi pada material isolator listrik.
• Harganya tak mahal dan mudah diperoleh.