Refrigeran adalah suatu medium yang fungsinya sebagai pengangkut panas, sehingga panas tersebut diserap dari evaporator ( temperatur rendah ) dan dilepaskan ke kondensor ( temperatur tinggi ).
Pemilihan refrigeran pada mesin pendingin merupakan faktor yang menentukan karena dapat mempengaruhi efisiensi dari mesin itu sendiri. Unit-unit refrigerasi banyak dipergunakan untuk daerah temperatur yang luas, dari unit untuk keperluan pendinginan udara sampai refrigerasi. Untuk unit refrigerasi tersebut diatas, hendaknya dapat dipilih jenis refrigeran yang paling sesuai dengan jenis kompresor yang dipakai dan karakteristik thermodinamikanya yang antara lain meliputi temperatur penguapan dan tekanan penguapan serta temperatur pengembunan dan tekanan pengembunan.
Sifat-Sifat Refrigeran yang Wajib
a. Tekanan penguapan harus cukup tinggi. Sebaiknya refrigeran memiliki temperatur pada tekanan yang lebih tinggi, sehingga dapat dihindari kemungkinan terjadinya vakum pada evaporator dan turunnya efisiensi volumetrik karena naiknya perbandingan kompresi.
b. Tekanan pengembunan yang tidak terlampau tinggi. Apabila tekanan pengembunannya terlalu rendah, maka perbandingan kompresinya menjadi lebih rendah, sehingga penurunan prestasi kondensor dapat dihindarkan, selain itu dengan tekanan kerja yang lebih rendah, mesin dapat bekerja lebih aman karena kemungkinan terjadinya kebocoran, kerusakan, ledakan dan sebagainya menjadi lebih kecil.
c. Kalor laten penguapan harus tinggi. Refrigeran yang mempunyai kalor laten penguapan yang tinggi lebih menguntungkan karena untuk kapasitas refrigerasi yang sama, jumlah refrigeran yang bersirkulasi menjadi lebih kecil.
d. Volume spesifik ( terutama dalam fasa gas ) yang cukup kecil. Refrigeran dengan kalor laten penguapan yang besar dan volume spesifik gas yang kecil ( berat jenis yang besar ) akan memungkinkan penggunaan kompresor dengan volume langkah torak yang lebih kecil. Dengan demikian untuk kapasitas refrigerasi yang sama ukuran unit refrigerasi yang bersangkutan menjadi lebih kecil. Namun, untuk unit pendingin air sentrifugal yang kecil lebih dikehendaki refrigeran dengan volume spesifik yang agak besar. Hal tersebut diperlukan untuk menaikkan jumlah gas yang bersirkulasi, sehingga dapat mencegah menurunnya efisiensi kompresor sentrifugal.
e. Koefisien prestasi harus tinggi. Dari segi karakteristik thermodinamika dari refrigeran, koefisien prestasi merupakan parameter yang terpenting untuk menentukan biaya operasi.
f. Konduktivitas termal yang tinggi. Konduktivitas termal sangat penting untuk menentukan karakteristik perpindahan kalor.
g. Viskositas yang rendah dalam fasa cair maupun fasa gas. Dengan turunnya tahanan aliran refrigeran dalam pipa, kerugian tekanannya akan berkurang.
h. Konstanta dielektrika dari refrigeran yang kecil, tahanan listrik yang besar, serta tidak menyebabkan korosi pada material isolator listrik. Sifat-sifat tersebut dibawah ini sangat penting, terutama untuk refrigeran yang akan dipergunakan pada kompresor hermetik.
i. Refrigeran hendaknya stabil dan tidak bereaksi dengan material yang dipakai, jadi juga tidak menyebabkan korosi.
j. Refrigeran tidak boleh beracun dan berbau merangsang.
k. Refrigeran tidak boleh mudah terbakar dan mudah meledak.
l. Murah. ekonomis
Sebaiknya refrigeran menguap pada tekanan sedikit lebih tinggi dari pada tekanan atmosfir. Dengan demikian dapat dicegah terjadinya kebocoran udara luar masuk sistem refrigeran karena kemungkinan adanya vakum pada seksi masuk kompresor (pada tekanan rendah). Selain itu dapat dicegah turunnya efisiensi volumetrik karena naiknya perbandingan kompresi, yang dapat disebabkan karena berkurangnya tekanan dibagian tekanan rendah. Itulah sebabnya mengapa titik didih refrigeran merupakan salah satu faktor yang sangat penting. Boleh dikatakan bahwa refrigeran yang memiliki titik didih rendah biasannya dipakai untuk keperluan operasi pendinginan temperatur rendah (refrigerasi), sedangkan refrigeran yang memiliki titik didih tinggi digunakan untuk keperluan pendinginan temperatur tinggi (pendinginan udara). Jadi titik didih refrigeran merupakan indikator yang menyatakan apakah refrigeran dapat menguap pada temperatur rendah yang diinginkan, tetapi pada tekanan yang tidak terlalu rendah. Dari segi termodinamika R12, R22, R500, R502, ammonia dan sebagainya dapat dipakai untuk daerah temperatur yang luas, dari keperluan pendinginan udara sampai ke refrigerasi.
Butir Soal :
1. Apakah yang dimaksud dengan refrigeran
2. Sebutkan sifat-sifat dari refrigeran
3. Sebutkan refrigeran yang termasuk dalam golongan CFC
4. Apa yang dimaksud dengan ODP
5. Sebutkan peralatan yang dipakai untuk Mengisi Refrigeran
KELOMPOK REFRIGERANT
Senyawa kimia sintetis yang tidak beracun dan tidak mudah terbakar disebut halogenated hydrocarbon, atau lebih sederhananya disebut dengan halocarbons, dimana penggunaannya hanya untuk kepentingan sistem pendinginan kompresi uap untuk kenyamanan sistem pengkondisian udara semenjak tahun 1986. Disebabkan oleh Chlorofluorcarbons (CFCs) menipiskan lapisan ozon dan pemanasan global, dan ini harus dihindari.
Klasifikasi utama dari refrigeran adalah :
o Hydroflurocarbons (HFCs). Hanya berisi atom hydrogen, fluorine dan carbon, tidak menyebabkan lapisan ozon menipis. Kelompok HFCs adalah : R134a, R32, R125, dan R245ca.
o HFCs campuran azeotropic atau HFCs azeotropic. Azeotropic adalah suatu zat campuran multi komponen dari refrigeran yang mudah menguap dan mengembun dan tidak berubah komposisi volumetriknya atau temperatur jenuh jika zat tersebut menguap atau mengembun pada tekanan konstan. HFCs azeotropic dapat bercampur dengan refrigeran HFCs. ASHRAE menetapkan angka antara 500 dan 599 untuk azeotropic. HFCs azeotropic R507, campuran dari R125/R143, biasa dipergunakan untuk refrigeran pada sistem pengkondisian udara kompresi uap temperatur rendah.
o HFCs hampir berupa azeotropic. Adalah campuran refrigeran yang karakteristiknya hampir berupa azeotropic. Sebab perubahan komposisi
volumtrik atau temperatur jenuh cukup kecil untuk mendekati azeotropic, seperti yang demikian, pada temperatur 1 – 2 oF, dan itu dinamakan HFCs mendekati azeotropic. ASHRAE menetapkan angka antara 400 dan 499 untuk zeotropic. R404A (R125/R134a) dan R407B(R32/R125/R134a) adalah kelompok yang mendekati HFCs azeotropic. Refrigeran ini secara luas digunakan pada sistem pendingin kompresi uap.
Zeotropic atau nonazeotropic, termasuk kedalamnya hampir berupa azeotropic, seharusnya menunjukkan perubahan komposisi pada perbedaan antara cairan dan phase uap, kebocoran atau kehilangan, perbedaan antara isi dan sirkulasi. HFCs mendekati azeotropic memiliki gerakan yang lambat dari pada zeotropic. Titik pertengahan antara titik embun dan titik gelembung seringkali diambil sebagai campuran refrigeran selama temperatur penguapan dan pengembunan berlangsung.
o Hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) dan Zeotropic. HCFCs mengandung atom hydrogen, chlorine, fluorine, dan carbon dan tidak sepenuhnya halogeneted. HCFCs memiliki waktu yang lama untuk hidup di atmosfir
(selama hampir satu dasawarsa atau sepuluh tahun) sehingga dapat menyebabkan menipisnya lapisan ozon (ODP 0,02 – 0,1). R22, R123, R124 dan seterusnya adalah kelompok HCFCs. HCFCs secara umum dimana-mana selalu digunakan. HCFCs hampir berupa azeotropic dan HCFCs zeotropic adalah campuran dari HCFCs dengan HFCs. Kelompok refrigeran ini penggunaannya dibatasi sampai tahun 2004.
o Campuran inorganic. Campuran ini digunakan pada tahun 1931, seperti ammonia R717, water R718 dan udara R729. Kelompok ini masih digunakan karena tidak mengakibatkan tipisnya lapisan ozon. Amoniak hanya digunakan untuk keperluan industri saja karena sifat beracun dan mudah terbakar dilarang untuk digunakan secara umum. Campuran inorganic oleh ASHRAE ditetapkan dengan nomor 700 dan 799.
o Chlorofluorocarbons, Halon dan Azeotropic.
CFCs hanya memiliki kandungan atom chlorine, fluorine dan carbon. CFCs memiliki waktu yang lama untuk hidup di atmosfir dan menyebabkan tipisnya lapisan ozon (ODP 0,6 – 1). Kelompok refrigeran ini adalah : R11, R12, R113, R114, R115 dan sejenisnya. Halon atau BFCs terdiri dari atom bromide, fluorine dan carbon. Termasuk kedalam kelompok ini adalah : R13B1 dan R12B1. Jenis ini sangat tinggi untuk merusak dan mengakibatkan tipisnya lapisan ozon (ODP untuk R13B1 adalah 10). Sejak tahun 1995, R13B1 digunakan untuk sistem pengkondisi udara kompresi uap dengan temperatur yang sangat rendah.
Klasifikasi utama dari refrigeran adalah :
o Hydroflurocarbons (HFCs). Hanya berisi atom hydrogen, fluorine dan carbon, tidak menyebabkan lapisan ozon menipis. Kelompok HFCs adalah : R134a, R32, R125, dan R245ca.
o HFCs campuran azeotropic atau HFCs azeotropic. Azeotropic adalah suatu zat campuran multi komponen dari refrigeran yang mudah menguap dan mengembun dan tidak berubah komposisi volumetriknya atau temperatur jenuh jika zat tersebut menguap atau mengembun pada tekanan konstan. HFCs azeotropic dapat bercampur dengan refrigeran HFCs. ASHRAE menetapkan angka antara 500 dan 599 untuk azeotropic. HFCs azeotropic R507, campuran dari R125/R143, biasa dipergunakan untuk refrigeran pada sistem pengkondisian udara kompresi uap temperatur rendah.
o HFCs hampir berupa azeotropic. Adalah campuran refrigeran yang karakteristiknya hampir berupa azeotropic. Sebab perubahan komposisi
volumtrik atau temperatur jenuh cukup kecil untuk mendekati azeotropic, seperti yang demikian, pada temperatur 1 – 2 oF, dan itu dinamakan HFCs mendekati azeotropic. ASHRAE menetapkan angka antara 400 dan 499 untuk zeotropic. R404A (R125/R134a) dan R407B(R32/R125/R134a) adalah kelompok yang mendekati HFCs azeotropic. Refrigeran ini secara luas digunakan pada sistem pendingin kompresi uap.
Zeotropic atau nonazeotropic, termasuk kedalamnya hampir berupa azeotropic, seharusnya menunjukkan perubahan komposisi pada perbedaan antara cairan dan phase uap, kebocoran atau kehilangan, perbedaan antara isi dan sirkulasi. HFCs mendekati azeotropic memiliki gerakan yang lambat dari pada zeotropic. Titik pertengahan antara titik embun dan titik gelembung seringkali diambil sebagai campuran refrigeran selama temperatur penguapan dan pengembunan berlangsung.
o Hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) dan Zeotropic. HCFCs mengandung atom hydrogen, chlorine, fluorine, dan carbon dan tidak sepenuhnya halogeneted. HCFCs memiliki waktu yang lama untuk hidup di atmosfir
(selama hampir satu dasawarsa atau sepuluh tahun) sehingga dapat menyebabkan menipisnya lapisan ozon (ODP 0,02 – 0,1). R22, R123, R124 dan seterusnya adalah kelompok HCFCs. HCFCs secara umum dimana-mana selalu digunakan. HCFCs hampir berupa azeotropic dan HCFCs zeotropic adalah campuran dari HCFCs dengan HFCs. Kelompok refrigeran ini penggunaannya dibatasi sampai tahun 2004.
o Campuran inorganic. Campuran ini digunakan pada tahun 1931, seperti ammonia R717, water R718 dan udara R729. Kelompok ini masih digunakan karena tidak mengakibatkan tipisnya lapisan ozon. Amoniak hanya digunakan untuk keperluan industri saja karena sifat beracun dan mudah terbakar dilarang untuk digunakan secara umum. Campuran inorganic oleh ASHRAE ditetapkan dengan nomor 700 dan 799.
o Chlorofluorocarbons, Halon dan Azeotropic.
CFCs hanya memiliki kandungan atom chlorine, fluorine dan carbon. CFCs memiliki waktu yang lama untuk hidup di atmosfir dan menyebabkan tipisnya lapisan ozon (ODP 0,6 – 1). Kelompok refrigeran ini adalah : R11, R12, R113, R114, R115 dan sejenisnya. Halon atau BFCs terdiri dari atom bromide, fluorine dan carbon. Termasuk kedalam kelompok ini adalah : R13B1 dan R12B1. Jenis ini sangat tinggi untuk merusak dan mengakibatkan tipisnya lapisan ozon (ODP untuk R13B1 adalah 10). Sejak tahun 1995, R13B1 digunakan untuk sistem pengkondisi udara kompresi uap dengan temperatur yang sangat rendah.
Langganan:
Postingan (Atom)
