Pendingin udara (AC) memberikan kenyamanan suhu yang sangat dibutuhkan selama musim panas yang terik. Lebih khususnya lagi, pendingin udara membantu menjaga suhu ruangan tetap sejuk dan nyaman. Alat ini juga membantu menghilangkan partikel-partikel di udara dan kelembapan ruangan. Mari cari tahu cara kerja perangkat ini, jangan di skip.
Mari kita mulai dengan pendekatan sederhana untuk mengetahui fungsi air conditioner. AC memiliki 2 kumparan yang terhubung yang berisi cairan refrigeran dan terus mengalir di dalamnya. Koil di dalam ruangan disebut evaporator dan koil di luar ruangan disebut kondesator.
Fungsi Evaporator & Kondesator
Prinsip dasar pendingin ruangan sebenarnya tidaklah rumit. Jaga evaporator tetap dingin, khususnya lebih dingin daripada suhu ruangan. Dan kondesator tetap panas, harus lebih panas dibanding suhu sekitar. Dengan kondisi ini, cairan yang terus mengalir jelas akan menyerap panas dari ruangan dan mengeluarkannya ke sekitar. Ini adalah aturan dasar pendingin ruangan.
Fungsi Kompresor, Katup Ekspansi & Kondesator
Mari kita lihat aturan dasar ini melalui prakteknya. Untuk mencapai tujuan ini diperlukan 2 komponen lagi didalam AC yaitu kompresor dan katup ekspansi. Mungkin sudah tertebak kalau kompresor meningkatkan tekanan refrigeran. Disini saya mengambil contoh kompresor jenis reciprocating compressor.
Kompresor menangani refrigeran berbentuk gas sehingga gas saat mengompres suhu akan naik seiring dengan tekanan. Suhu di outlet kompresor akan jauh lebih tinggi dibanding suhu atmosfer. Karena itu, jika anda melewati gas panas ini melalui penukar panas kondesator, anda dengan mudah mengeluarkan panasnya.
Kipas di unit kondesator membuat tugas ini lebih mudah, selama fase pelepasan panas gas terkondensasi menjadi cairan. Katup ekspansi dipasang di pintu keluar kondesator. Tugas katup ekspansi untuk membatasi aliran refirgeran sehingga mengurangi tekanan fluida.
Inilah trik utamanya, mungkin anda sadar bahwa merebus cairan hanya dengan mengurangi tekanan di sekitarnya adalah hal yang mungkin. Fenomena ini juga terjadi di katup ekspansi, saat tekanan turun satu bagian cairan refrigeran diuapkan. Namun agar penguapan ini terjadi, sejumlah energi harus dipasok kesana. Energi ini berasal dari refrigeran sehingga suhunya turun. Ini adalah cara refrigeran dingin di produksi didalam AC.
Refrigeran suhu rendah ini harus berada pada suhu yang lebih rendah dari suhu kamar. Jadi dengan melewatkan suhu udara keruangan diatas kumparan evaporator, suhu ruangan akan turun. Refrigeran di konversi menjadi uap selama proses penyerapan panas ini.
Pengertian Ton
Anda mungkin pernah mendengar istilah ton yang terkait dengan pendingin udara. Ton mewakili berapa banyak panas yang diserap oleh evaporator dari ruangan. Sederhananya itu mencerminkan kemampuan pemindahan panas AC. Dengan cara ini kita telah mencapai aturan dasar dari sebuah AC. Suhunya lebih rendah dibanding suhu kamar di koil dalam ruangan. Dan suhunya lebih dari suhu atmosfer koil di luar ruangan.
TON = Q Terserap
1 TON = 3517 W
Perkembangan Teknologi AC
Dalam AC yang sebenarnya, kompresor berada di dekat kondesator dan katup ekspansi berada di dekat evaporator. Ada beberapa masalah praktis dalam design ini. Dekat dengan kumparan evaporator, maka suhu udara akan cukup rendah. Ini akan menyebabkan kondensasi air pada kumparan evaporator. Itu sebabnya kita membutuhkan pipa untuk menghilangkan kondensasi air ini.
Pendingin udara modern menggunakan kompresor gulir dan bukannya jenis reciprocating. Anda bisa melihat proses kompresi terjadi melalui gambar diatas. Mereka diam dan mereka memiliki kontrol kecepatan yang baik.
Kelebihan AC Inverter
Apakah Anda tahu bagaimana AC mempertahankan suhu ruangan yang hampir stabil terlepas dari bebannya? Pendingin udara modern menggunakan teknologi motor kecepatan variabel yang sering disebut dengan teknologi inverter untuk kontrol suhu yang lebih baik. Hanya dengan menyesuaikan kecepatan motor, kecepatan kompresor, laju aliran refrigeran dan kapasitas pendingin dapat di kontrol secara akurat.
Disinilah tantangan desain yang menarik untuk Ac. Kompresor AC dirancang hanya menangani uap dan sebagian kecil cairan dapat mempengaruhi kinerjanya dan merusak kompresor. Untuk alasan ini, evaporator diinginkan bisa merubah semua cairan menjadi uap dan bahkan meningkatkan suhu uap sebesar 5 – 8 derajat celcius setelah konversi. Bagaimana memastikan bahwa cairan yang masuk ke kompresor adalah uap murni. Kondisi ini dikelola oleh kutup ekspansi jenis khusus yang disebut dengan katup ekspansi thermostatic (TXV).
Thermostatic Expansion Valve (TXV)
TXV mirip dengan katup ekspansi yang kita lihat sebelumnya. Tetapi disini suhu bola lampu mengontrol jarum. Bola lampu terhubung dengan pintu luar evaporator. Refrigeran dalam bola lampun dipisahkan dari siklus pendinginan utama oleh diafragma. Saat bola lampu panas, refrigeran didalamnya akan diuapkan dan jarum akan bergerak ke bawah.
Kita tahu pendinginan mendadak refrigeran dicapai melalui katup ekspansi dengan bantuan pembatasan. Semakin sempit pembatasannya, semakin dingin refrigeran outlet.
Mari kita bayangkan situasi buruk bagi kompresor. Asumsikan suhu evaporator tidak terlalu rendah sehingga evaporator menyerap panas yang sangat rendah dan semua cairan didalamnya tidak akan di konversi menjadi uap. Jadi refrigeran yang menuju kompresor tidak akan terlalu panas. Suhu rendah di pintu keluar evaporator ini akan segera dirasakan oleh bola lampu dan akan menyebabkan jarum bergerak keatas dan membuat batasan lebih sempit.
Pembatasan lebih sempit menyebabkan penurunan suhu yang baik sehingga evaporator akan menerima banyak cairan yang lebih dingin dan dapat menyerap panas dalam jumlah yang besar. Ini akan memastikan semua cairan akan di konversi menjadi uap. Dengan demikian tugas komplek kompresor hanya menangani uap secara otomatis dikelola oleh TXV.
Mari kita jelaskan kesalahan umum pada tahap ini. TXV tidak mengontrol suhu ruangan, mereka hanya memastikan bahwa kompresor menerima refrigeran dalam bentuk uap murni. Laju aliran refrigeran dan suhu kamar dikendalikan oleh kecepatan kompresor. Atas kesederhanaan dan efesiensinya, TXV banyak digunakan dan diaplikasikan dalam industri dan domestik.
Simpulannya, cara kerja AC rumah anda bekerja melalui beberapa proses diatas. Bagi Anda yang ingin membeli AC baru, disarankan menggunakan teknologi inverter untuk hasil yang optimal. Jika ada hal yang belum Anda pahami, silahkan komen di kolom komentar.
Leave a Reply