Di era serba maju sekarang ini, kita
pasti sudah sangat akrab dengan air conditioner. Kehidupan modern, apalagi di
perkotaan hampir tidak bisa lepas dari pemanfaatan teknologi ini. Namun apakah
banyak dari kita yang tahu bagaimana cara kerja ac sehingga bisa menghasilkan
udara yang nyaman (baca: dingin) bagi kehidupan kita?
Udara dingin tersebut sebenarnya merupakan output dari
sistem yang terdiri dari beberapa komponen, yaitu; compressor
AC, kondensor, orifice tube, evaporator, katup ekspansi, dan evaporator.
Berikut adalah penjelasan singkat mengenai peran masing-masing bagian tersebut:
|
- Compressor AC adalah power unit dari
sistem AC. Ketika AC dijalankan, compressor AC mengubah fluida kerja/refrigent
berupa gas dari yang bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi.
Gas bertekanan tinggi kemudian diteruskan menuju kondensor.
|
|
- Kondensor adalah sebuah alat yang
digunakan untuk mengubah gas yang bertekanan tinggi berubah menjadi cairan
yang bertekanan tinggi yang kemudian akan dialirkan ke orifice tube.
Kondensor merupakan bagian yang “panas” dari air conditioner. Kondensor bisa
disebut heat exchange yang bisa memindahkan panas ke udara atau ke intermediate
fluid (semacam air larutan yang mengandung ethylene glycol), untuk membawa
panas ke orifice tube.
|
|
- Orifice tube merupakan tempat 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.
|
|
- Katup ekspansi merupakan komponen
penting dalam sistem air conditioner. Katup ini dirancang untuk mengontrol
aliran cairan pendingin melalui katup orifice yang merubah wujud cairan
menjadi uap ketika zat pendingin meninggalkan katup pemuaian dan memasuki
evaporator/pendingin.
|
- Refrigent menyerap panas dalam ruangan
melalui kumparan pendingin dan kipas evaporator meniupkan udara dingin ke
dalam ruangan. Refrigent dalam evaporator mulai berubah kembali menjadi uap
bertekanan rendah, tapi masih mengandung sedikit cairan. Campuran refrigent
kemudian masuk ke akumulator / pengering. Ini juga dapat berlaku seperti
mulut/orifice kedua bagi cairan yang berubah menjadi uap bertekanan rendah
yang murni, sebelum melalui compressor AC untuk memperoleh tekanan dan
beredar dalam sistem lagi. Biasanya, evaporator dipasangi silikon yang
berfungsi untuk menyerap kelembapan dari refrigent.
|
- Thermostat pada air conditioner
beroperasi dengan menggunakan lempeng bimetal yang peka terhadap perubahan
suhu ruangan. Lempeng ini terbuat dari 2 metal yang memiliki koefisien
pemuaian yang berbeda. Ketika temperatur naik, metal terluar memuai lebih
dahulu, sehingga lempeng membengkok dan akhirnya menyentuh sirkuit listrik
yang menyebabkan motor AC aktif.
|
Cara Kerja Sistem Air Conditioning
Compressor AC yang ada pada sistem pendingin dipergunakan
sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang
masuk ke dalam compressor AC dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan
di kondenser.
Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari
refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan
kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya
kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi compressor
yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang
akan didinginkan.
Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif
jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada
pipi-pipa evaporator.
Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap
ke fase cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup
ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi
dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam
evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap,
perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikian rupa
sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator
tekanannya menjadi sangat turun.
Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada
dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang
ada pada kondenser.
Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka untuk
merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini membutuhkan
energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah
energi yang berada di dalam substansi yang akan didinginkan.
Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan didinginkan
maka enthalpi [*] substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun, dengan
turunnya enthalpi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan akan
menjadi turun. Proses ini akan berubah terus-menerus sampai terjadi pendinginan
yang sesuai dengan keinginan. Dengan adanya mesin pendingin listrik ini
maka untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur suatu substansi dapat dengan
mudah dilakukan.
Perlu diketahui :
Kunci utama dari air conditioner adalah refrigerant, yang umumnya adalah
fluorocarbon [**], yang mengalir dalam sistem, menjadi cairan dan melepaskan
panas saat dipompa (diberi tekanan), dan menjadi gas dan menyerap panas ketika
tekanan dikurangi. Mekanisme berubahnya refrigerant menjadi cairan lalu gas
dengan memberi atau mengurangi tekanan terbagi mejadi dua area: sebuah
penyaring udara, kipas, dan cooling coil (kumparan pendingin) yang ada pada
sisi ruangan dan sebuah compressor (pompa), condenser coil (kumparan penukar
panas), dan kipas pada jendela luar.
Udara panas dari ruangan melewati filter, menuju ke cooling coil yang berisi
cairan refrigerant yang dingin, sehingga udara menjadi dingin, lalu melalui
teralis/kisi-kisi kembali ke dalam ruangan. Pada compressor AC, gas refrigerant
dari cooling coil lalu dipanaskan dengan cara pengompresan. Pada condenser coil,
refrigerant melepaskan panas dan menjadi cairan, yang tersirkulasi kembali ke
cooling coil. Sebuah thermostat AC [***] mengontrol motor compressor AC
untuk mengatur suhu ruangan.
[*] Entalphi adalah istilah dalam termodinamika yang menyatakan jumlah energi
internal dari suatu sistem termodinamika ditambah energi yang digunakan untuk
melakukan kerja.
[**] Fluorocarbon adalah senyawa organik yang mengandung 1 atau lebih atom
Fluorine. Lebih dari 100 fluorocarbon yang telah ditemukan. Kelompok Freon dari
fluorocarbon terdiri dari Freon-11 (CCl3F) yang digunakan sebagai bahan
aerosol, dan Freon-12 (CCl2F2), umumnya digunakan sebagai bahan refrigerant.
Saat ini, freon AC dianggap sebagai salah satu penyebab lapisan Ozon Bumi
menajdi lubang dan menyebabkan sinar UV masuk. Walaupun, hal tersebut belum
terbukti sepenuhnya, produksi fluorocarbon mulai dikurangi.
[***] Thermostat pada air conditioner beroperasi dengan
menggunakan lempeng bimetal yang peka terhadap perubahan suhu ruangan.
Lempeng ini terbuat dari 2 metal yang memiliki koefisien pemuaian yang berbeda.
Ketika temperatur naik, metal terluar memuai lebih dahulu, sehingga lempeng
membengkok dan akhirnya menyentuh sirkuit listrik yang menyebabkan motor AC
aktif/jalan.
PENTING:
Penambahan refrigerant atau Freon AC
hanya diperlukan untuk mengganti volume Freon yang hilang akibat kebocoran.
Selama unit AC tidak mengalami kebocoran, Anda tidak akan perlu untuk mengisi
refrigerant/Freon pada saat melakukan service AC.
http:// www.serviceac.net/cara-kerja-ac-dan-bagiannya.php