1

SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2016

MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN

TEKNIK PENDINGIN DAN TATA UDARA

BAB V SISTEM TATA UDARA KOMERSIAL

Juli Sardi, S.Pd., M.T.

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

DIREKTORAT JENDERAL GURU DAN TENAGA KEPENDIDIKAN

2016

2

BAB V

SISTEM TATA UDARA KOMERSIAL

A. Kompentensi Inti

Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata

pelajaran yang diampu.

B. Kelompok Kompetensi Dasar

1. Merencanakan sistem dan instalasi tata udara untuk keperluan komersial

2. Komisioning pemasangan sistem dan instalasi tata udara untuk keperluan

komersial

3. Memelihara sistem dan instalasi tata udara untuk keperluan komersial

C. Uraian Materi

1. Merencanakan Sistem dan instalasi tata udara untuk keperluan komersial

1.1. Beban pendinginan sistem tata udara komersial

Langkah-langkah perhitungan dapat dijelaskan dengan gambar sebagai

berikut :

2.6.2.1 Radiasi matahari

2.6.2.3 Kalor sensibel

Infiltrasi

2.6.3 Kalor laten

2.6.2.4 Radiasi matahari pada dinding

dan atap dan pemanasan oleh

udara luar2.6.4.2 Sumber kalor di dalam ruangan

2.6.5 Sumber penguapan di dalam ruangan

2.6.4.1 Transmisi kalor melalui lantai,langit-langit dan kompartemen

2.6.2.5 Kalor tersimpan dlm gedung

sebelum pendinginan dimulai

2.6.2.2 Kalor melalui

jendela

2.6.6.2 Daya motor

kipas udara

Beban ruangan Beban mesin

2.6.6.1 Kalor sensibel

2.6.7.1 Kalor laten

Saluran udara

Gambar 89. Komponen beban pendinginan tata udara

1.1.1. Kondisi Dasar

a. Luas lantai

Luas lantai adalah jarak panjang dikalikan lebar ruangan dimana jarak antara

garis- garis teras tembok digunakan dalam perhitungan ini.

3

b. Volume ruangan

Volume ruangan adalah luas lantai dikali jarak antara titik tengah lantai dan

titik tengah langit-langit.

c. Nama bulan perancangan

Dalam hal ini harus diberikan bulan terpanas

1.1.2. Kondisi Udara

a. Kondisi udara dalam ruang

b. Kondisi udara luar ruang

c. Temperatur udara sesaat

Temperatur udara pada suatu saat tertentu dapat diperkirakan dengan

formula :

)(15cos22

,

tt

rancangantoto

dimana :

to = temperatur udara luar sesaat, (oC)

to rancangan = temperatur udara luar untuk perancangan, (oC)

Δt = perubahan temperatur harian, (oC)

15 = perubahan waktu sudut ( jam24

3600

)

τ = waktu penyinaran matahari

γ = saat terjadinya temperatur maksimum ( + 2 )

Untuk τ (waktu penyinaran matahari ), pukul 12.00 siang adalah 0, pagi hari

(A.M) adalah negatif (-) dan siang hari (P.M) adalah positif, dengan besarnya

dinyatakan sampai satu angka desimal, misalnya pukul setengah sepuluh pagi

dinyatakan dengan -2.5.

d. Radiasi panas matahari

Radiasi matahari dapat dibagi dalam golongan radiasi langsung dan radiasi

tidak langsung. Permeabilitas atmosferik adalah komplimen dari faktor reduksi

yang memperhitungkan adanya panas radiasi matahari yang diserap oleh lapisan

4

udara atmosfir diatas permukaan bumi, hal ini dapat digambarkan seperti

dibawah ini.

Gambar 90. Radiasi matahari

Jumlah kedua jenis radiasi tersebut dinamakan “radiasi matahari total”.

Sesuai dengan kedudukan permukaan bidang terhadap arah datangnya radiasi,

maka radiasi matahari langsung adalah :

Jn = 1164 P cosec h (kcal/ m2jam)

Jh = 1164 P cosec h sin h (kcal/ m2jam)

Jv = 1164 P cosec h cos h (kcal/ m2jam)

Jβ = 1164 P cosec h cos h cos β (kcal/ m2jam)

Dimana :

Jn = radiasi matahari langsung pada bidang tegak lurus arah datangnya

radiasi

Jh = radiasi matahari langsung pada bidang horizontal

Jv = radiasi matahari langsung pada bidang vertikal

Jβ = radiasi matahari langsung pada bidang vertikal, tetapi pada posisi

membuat sudut samping β dari arah datangnya radiasi

1164 = konstata panas matahari (kcal/ m2jam)

P =permeabilitas atmosfirik ( 0,6 - 0,75 pada hari yang cerah )

h = ketinggian matahari (dinyatakan dalam derajat dengan sistem

desimal)

5

e. Beban kalor sensibel daerah parimeter (tepi)

f. Tambahan kalor oleh transmisi radiasi matahari melalui jendela

Dapat dirumuskan :

Luas jendela (m2) x jml radiasi matahari (kcal/ m2jam) x faktor transmisi

jendela x faktor bayangan

g. Beban transmisi kalor melalui jendela

Dapat dirumuskan :

Luas jendela (m2) x koefisien transmisi kalor melalui jendela, K (kcal/ m2jam

oC) x Δt ruangan (oC)

h. Infiltrasi beban kalor sensibel

Dapat dirumuskan :

{(Volume ruangan (m3) x jumlah penggantian ventilasi alamiah, Nn) + jml

udara luar} x ifikvolumeSpes

24,0x Δt ruangan(oC)

i. Beban transmisi kalor melalui dinding dan atap

Dapat dirumuskan :

Q = A x K x ETD

Dimana :

A = Luas dinding / atap (m2 )

K = Koefisien transmisi kalor dari dinding/ atap (kcal/ m2 jamoC)

ETD = Equivalent Temperature Difference (oC)

j. Beban kalor tersimpan dari ruangan

Perhitungan beban ini untuk keadaan dimana penyegar udara dimulai 2 atau

3 jam sebelum waktu beban kalor maksimum.

k. Beban kalor laten dareah parimeter (tepi)

l. Beban kalor sensibel dareah interior

m. Beban peralatan

n. Beban kalor laten daerah interior

o. Beban kalor sensibel ruangan total

6

p. Kenaikan beban oleh kebocoran saluran udara

q. Beban kalor laten mesin

r. Beban kalor laten ruangan total

s. Kenaikan beban oleh kebocoran saluran udara

1.2. Komponen utama sistem dan instalasi tata udara komersial

1.2.1. Kompresor

Kompresor berfungsi untuk memberikan kompresi atau tekanan pada

refrigerant yang berasal dari section line sehingga temperatur dan tekanannya

naik dan selanjutnya dialirkan ke discharge line. Menurut jenisnya kompresor

dibagi menjadi 5 macam, yaitu :

1) Kompresor Torak.

2) Kompresor Sudu / vane kompressor.

3) Kompresor Sekrup atau Heliks.

4) Kompresor Sentrifugal.

Tetapi menurut peletakan motornya, kompresor dibagi menjadi 3 macam, yaitu :

1) Kompresor Hermetik

2) Kompresor Semi Hermetik.

3) Kompresor Open Type.

Gambar 91. Kompresor

7

1.2.2. Kondenser

Kondenser berfungsi sebagai media pemindah kalor dari refrigerant ke

lingkungan untuk mencairkan uap refrigerant yang bertekanan dan

bertemperatur tinggi dari kompresor. Disini kalor dilepaskan ke lingkungan.

Berdasarkan media pendinginannya kondensor dibagi menjadi 3 macam, yaitu :

1) Kondenser berpendingin air ( Water Cooled Condenser ).

2) Kondenser berpendingin udara ( Air Cooled Condenser ).

3) Kondenser berpendingin udara dan air (Air and Water Cooled Condenser).

Gambar 92. Bagian-bagian Kondenser

1.2.3. Evaporator

Evaporator berfungsi sebagai alat penyerap kalor dari lingkungan ke

refrigerant sehingga refrigerant akan mengalami perubahan fasa dari cair

menjadi uap. Berdasarkan bentuk dan permukaan koilnya, evaporator dibagi

menjadi 3 macam, yaitu :

1) Evaporator Pipa Telanjang ( Bare Tube Evaporator ).

2) Evaporator Pelat ( Plate Surface Evaporator ).

3) Evaporator Bersirip ( Finned Evaporator ).

Dilihat dari cara kerjanya secara ekspansi langsung, evaporator dibagi menjadi 2

macam, yaitu :

8

1) Flooded Evaporator.

2) Dry Expntion Evaporator.

Dilihat dari konstruksinya evaporator dibagi menjadi :

1) Shell and Tube Evaporator.

2) Shell and Coil Evaporator.

Dalam proses pendinginan, pada umumnya temperatur permukaan bidang

evaporator lebih rendah daripada titik embun dari udara masuk. Apabila udara

ruangan menyentuh permukaan koil pendingin, uap air dalam udara akan

mengembun sehingga koil menjadi basah. Pada umumnya temperatur bola kering

(Tdb) udara keluar evaporator adalah 15OC – 17OC dan temperatur bola basah

(Twb) 13OC – 15OC untuk evaporator dengan penguapan 2OC – 7OC, kecepatan

udara sekitar 2 m/s sebagai kondisi standar dan menggunakan koil dengan 3 atau

4 baris.

Gambar 93. Proses Kerja Evaporator

1.2.4. Katup Ekspansi

Katup Ekspansi berfungsi untuk mengekspansikan secara adiabatik cairan

refrigerant yang bertekanan dan bertemperatur tinggi sampai tingkat keadaan

tekanan dan temperatur rendah. Ada bermacam-macam jenis katup ekspansi,

antara lain :

1) Automatic Expantion Valve.

2) Thermostatic Expantion Valve.

9

3) Katup Apung Sisi Tekanan Tinggi.

4) Katup Apung Sisi Tekanan Rendah.

5) Manual Expantion Valve.

6) Pipa Kapiler.

7) Thermoelectric Expantion Valve.

8) Electronic Expantion Valve.

Dari banyak jenis katup ekspansi tersebut yang paling banyak digunakan untuk

sistem pendingin komersial adalah pipa kapiler karena beban yang didinginkan

relatif konstan dan mempunyai harga yang relatif murah.

Gambar 94. Bagian-Bagian Katup Ekspansi

1.2.5. Refrigeran

Refrigeran merupakan suatu media pendingin yang dapat berfungsi untuk

menyerap kalor dari lingkungan atau untuk melepaskan kalor ke lingkungan.

Sifat-sifat fisik termodinamika refrigeran yang digunakan dalam sistem refrigerasi

perlu diperhaatikan agar sistem dapat bekerja dengan aman dan ekonomis.

2. Komisioning pemasangan sistem dan instalasi dan tata udara untuk keperluan

proses produksi industrial 2.1. Distribusi udara pada sistem tata udara komersial

Udara catu dari unit udara harus didistribusikan ke seluruh ruangan secara

merata, sehingga tidak ada satu daerah didalam ruangan lebih dingin dan di

10

daerah lain lebih panas. Pada umumnya untuk ruangan yang besar, dari cerobong

udara udara catu dimasukkan kedalam ruangan melalui lubang-lubang keluaran

(outlet atau diffuser) yang diletakkan di atas bidang hunian atau di tempat lain

yang sesuai) Jumlah letak dan jenis diffuser ini harus ditentukan dengan beberapa

pertimbangan, antara lain : (1) dapat memberikan distribusi udara yang merata

(2) tidak menimbulkan noise (bising) yang berlebihan (3) sesuai dengan interior

ruangan).

Udara didalam ruangan ditarik kembali melalui lubang-lubang isap (inlet

atau grill) dan disalurkan melalui cerobong udara balik masuk kembali ke unit tata

udara. Letak dari inlet ini umumnya pada daerah-daerah dimana sumber kalor

masuk, misalnya di dekat jendela atau pintu.

a. Konstruksi Ducting

Fungsi dari sistem cerobong, seperti yang telah disebut sebelumnya adalah

untuk menyalurkan udara terkondisi dari unit pengolah udara ke ruangan-

ruangan yang membutuhkan pengkondisian dan mengembalikan udara dari

ruangan-ruangan ke unit pengolah udara untuk diproses kembali. Bentuk dari

cerobong (duct) dapat berupa lingkaran, segi empat, atau oval tergantung pada

kebutuhan dan fungsinya. Tetapi yang paling populer digunakan adalah cerobong

segi empat . Dari segi konstruksinya ada dua tipe uct yaitu tipe rigit (kaku) dan

flexible sedangkan bahan ducting dapat berupa baja lapis seng (BJLS) atau

alumunium. Namun demikian bahan fiberglass, PVC polypropylene atau bahan

plastik yang lain akhir-akhir ini banyak digunakan.

1) Klasifikasi Duct. Cerobong udara catu (supplu duct) dan cerobing udara balik

(return duct) diklasifikasikan dengan meninjau aspek kecepatan dan tekanan

udara didalam duct.

2) Aspek Ratio. Cerobong berbentuk segiempat yang paling banyak digunakan

didalam system cerobong udara. Dalam hal ini cerobong udara segiempat,

perlu diperhatikan perbandingan (ratio) antara sisi panjang dan sisi pendek

dari segiempat. Aspek ratio ini mempengaruhi besarnya kalor yang masuk

kedalam duct biaya pembuatan, biaya instalasi dan biaya operasional.

b. Jenis Sistem Cerobong Udara

11

Sistem Cerobong Udara yang menyalurkan udara catu dari unit tata udara ke

ruangan secara garis besarnya dibagi menjadi tiga golongan, yaitu :

1) Sistem Cerobong terpadu. Sistem cerobong ini menghubungkan unit tata

udara dan outlet-outlet. Sistem ini sangat popular dan luas pemakaiannya.

Jika dibandingkan dengan sistem yang lain sistem ini muda dibuat,

sederhana pemasangannya dan tidak terlalu banyak memakan tempat.

2) Sistem Cerobong Tunggal. Pada sistem ini, setiap outlet dihubungkan dengan

unit tata udara oleh cerobong, sistem cerobong tunggal banyak diterapkan

pada sistem tata udara jenis multi zone, ata apabila hendak dipakai kenis

tata udata package yang dipasang ditengah-tengah ruangan. Dalam sistem

ini, pemasukan udara catu melalui setiap outlet dapat diatasi dengan

mudah. Namun dengan demikian biaya instalasinya mahal dan memakan

tempat untuk cerobong yang lebih besar.

3) Sistem Cerobong Melingkar. Sistem cerobong melingkar menggunakan

sebuah saluan yang menghubungkan dua saluran utama. Dengan saluran

yang melingkar diharapkan mampu mengkompensasikan ketidakseimbangan

aliran udara melalui lubang isap yang terdekat pada ujung cerobong atau

apabila jumlah udara catu yang tersedia terlampau kecil. Ssitem ini banyak

dipakai di industri, kereta api, rumah tinggal dan sebagainya.

c. Pembuatan Duct

Ketebalan bahan duct yang digunakan tergantung pada jenis sistem duct dan

ukuran terpanjang dari kedua sisinya. Sebagai contoh bila mengginakan baja

lapisan seng (BJLS) untuk kecepatan kurang dari 12 m/s. Cerobong ucara catu dan

balik diberi lapisan isolasi thermal untuk memperkecil kebocoran kalor dan luar

kedalam cerobong. Disamping fungsi tersebut, isolasi juga berfungsi untuk

meredam bising yang ditimbulkan oleh adanya gerakan udara dan peralatan lain

didalam sistem cerobong udara.

Pelapisan isolasi dapat dilakukan pad bagian luar (isolasi luar) atau pada

bagian dalam (isolasi dalam) cerobong atau kombinasi keduanya. Untuk isoalsi

luar, setelah cerobong dibungkus dengan isolasi di bagian luarnya diberi lapisan

vapour barrier untuk mencegah masuknya udara kedalam isolasi. Banyak jenis

12

isolasi yang dpat digunakan untuk membungkus cerobong, antara lain yang

umum digunakan adalah jenis fiberglass (glasswool), polyurethane foam atau

styrofoam. Sedangkan bahan vapour barrier umumnya dapat dipergunakan

alumunium foil.

2.2. Pengujian kondisi operasi sistem dan instalasi tata udara komersial

2.2.1. Kualitas udara dalam Ruangan

a. Parameter kualitas udara dalam ruangan dan tingkat kontrol yang ditentukan

dalam khusus Spesifikasi. 12 parameter yang ditentukan, yaitu 3 fisik

parameter (suhu misalnya, kelembaban relatif, dan pergerakan udara), 8

parameter kimia (misalnya karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO),

nitrogen dioksida (NO2), ozon (O3), formaldehida (HCHO), total senyawa

organik volatil (TVOC), terhirup ditangguhkan partikulat (RSP), dan radon (Rn),

dan 1 parameter biologi (misalnya bakteri di udara). Semua parameter

kualitas udara dalam ruangan harus diukur dan dikalibrasi oleh monitor real-

time dengan data, kecuali; (a) menghitung koloni bakteri di udara; dan (b)

HCHO dan O3 dapat menggunakan metode pengambilan sampel pasif.

b. Kualitas udara dalam ruangan diperiksa oleh pemeriksa yang berkualitas.

c. Melaksanakan inspeksi secara terus menerus untuk mengidentifikasi setiap

kesalahan yang tidak disengaja. Menentukan posisi pengambilan sampel yang

tepat selama inspeksi dan menandai posisi pada rencana tata letak bangunan.

d. Semua sampel udara harus dikumpulkan pada 1,0-1,2 m di atas permukaan

lantai.

e. Gunakan real-time monitor untuk sampel tingkat parameter kualitas udara

dalam ruanganminimum 25% dari posisi sampling, setiap posisi selama 5

menit.Memeriksa apakah mereka dapat memenuhi tingkat kontrol yang

ditentukan.

f. 10% dari sampel yang terintegrasi harus dilakukan untuk pengendalian

kualitas, termasuk sampel tambahan, dan lapangan kosong.

g. Laporkan Hasil pengujiannya

13

2.2.2. Efisiensi Sistem

Peralatan sistem dan instalasi tata udara komersial yang telah dipasang

haruslah memuaskan sesuai dengan persyaratan pada efisiensi energi dan

konservasi energi sebagaimana diatur dalam prosedur. Spesifikasi dan kode

praktek untuk efisiensi energi instalasi pendingin dan instalasi listrik sesuai

dengan peraturan. Untuk memverifikasi bahwa kinerja efisiensi energi berikut

peralatan dan sistem, tidak terbatas pada dokumen teknis dan perhitungan yang

diajukan oleh kontraktor, melainkan sesuai dengan perencanaan semula.

Pengujian untuk mengevaluasi kinerja efisiensi energi peralatan diklasifikasikan

ke dalam uji pabrik dan uji lapangan.

2.2.3. Sistem Kontrol

Sistem kontrol yang ditetapkan, berhubungan dengan tekanan, suhu,

penginderaan, katup motor, peredam, dll. Semua wirings dalam panel kontrol

harus diperiksa untuk menghindari koneksi yang longgar dan memastikan semua

pemasangan istalasi benar sesuai dengan wiring diagram. Selain itu, juga untuk

meyakinkan bahwa pemeriksaan fungsional untuk saling terkait dan sequencing

telah dilakukan sesuai dengan persyaratan dan spesifikasi. Hal ini juga penting

bahwa prosedur yang dijelaskan tempat lain yang berkaitan dengan regulasi

udara, air, sistem pendingin dan peralatan yang terhubung/sistem lain telah

dilakukan sebelum komisioning sistem kontrol.

3. Memelihara Sistem dan instalasi tata udara untuk keperluan komersial

3.1. Prosedur pemeliharaan sistem dan Instalasi tata udara untuk keperluan

komersial

3.1.1. Menentukan Strategi Pemeliharaan

a. Filter Udara. Menentukan apa model atau kombinasi terbaik sesuai dengan

aplikasinya. Tergantung pada sejumlah besar faktor termasuk jam operasi, lalu

lintas bangunan, ukuran rak filter, produk yang dijual,dan lokasi geografis.

Filter udara akan menyumbat dalam jangka waktu yang berkisar dari 30 hari

sampai 150 hari. Hal ini berlaku untuk semua filter.Sementara filter lipit

mungkin berisi tiga kali jumlah media yang terkandung dalam filterdatar,

mereka biasanya tiga kali seefisien filter datar; sehingga kedua jenis

14

cenderung memuat pada tingkat yang sama. Biaya filter lipit lebih mahal 50%

dan 100% dari biaya filter datar.

b. Filter udara diganti setiap tiga bulan, Ini bekerja untuk sebagian besar

bangunan di sebagian besar lokasi. Jika masalah yang disebabkan oleh filter

tersumbat, maka perlu untuk meningkatkan frekuensi penggantian filter di

bangunan-bangunan tersebut. sistem. Sistem Variabel Volume Air (VAV)

biasanya dilengkapi pada modul tata aliran udara.

c. Belt (Sabuk) Pengemudi. Sabuk adalah penghubung antara motor blower dan

roda blower dalam sistem pendingin udara. Sabuk ini biasanya terbuat dari

neoprene. Usia rata-rata dari sabuk penggemudi adalah lebih dari satu tahun

dan pemeliharanan preventif, sabuk digantikan setiap tahun Sistem dan

instalasi tata udara komersial benar-benar bekerja lebih keras karena

peningkatan suhu di luar ruangan. Kebanyakan unit dengan kapasitas 7,5 ton

atau lebih penggunaan beberapa tahap pendinginan. Ketika sistem yang

ringan dimuat mesin berjalan dengan kompresor tunggal untuk memenuhi

beban. Semakin meningkat suhu luar dan jumlah penghuni, demikian juga

beban pendinginan dan unit memberikan energi kompresor dan kipas

kondensor tambahan. Pemeriksaan pendingin juga akan mengidentifikasi

peralatan yang tidak beroperasi secara efisien dan memungkinkan untuk

memperbaiki penyebabnya. Ini memungkinkan untuk mengurangi biaya

energi . Sementara sistem yang ramah lingkungan memungkinkan teknisi

untuk mengidentifikasi dan memperbaiki kebocoran refrigerant setiap saat.

Agar fungsi peralatan beroperasi secara efisien ketika mengandung muatan

refrigeran yang benar, akan menghindari evaporator coil freeze-up dan

kebocoran kondensat yang dihasilkan, dan akan mencegah kebocoran

tambahan R22 ke atmosfer.

3.1.2. Penggantian Unit

Setiap sistem mekanik memiliki umur tertentu, hal ini ditentukan oleh

faktor-faktor seperti lokasi geografis, jumlah jam operasi, dan kualitas

pemeliharaan. Tim pemeliharaan mencari solusi yang paling efektif, dalam sistem

dan instalasi tata udara komersial, ini mengembangkan strategi pengganti

15

proaktif dan menganalisis serta mengevaluasi perbaikan dibandingkan pilihan

mengganti.

a. Langkah pertama dalam perencanaan strategi pengganti adalah

merencanakan menganalisis dan membandingkan usia untuk semua aset

sistem dan instalasi tata udara komersial. Ini harus dipecah menurut jenis

peralatan, karena berbagai jenis peralatan akan memiliki harapan hidup yang

berbeda. Gunakan ini sebagai panduan bersama dengan laporan kondisi

ketika mengevaluasi penggantian sistem. Strategi terbaik kadang-kadang

masih akan menjadi tebakan, tapi juga akan ada situasi-situasi yang jauh lebih

menguntungkan. Untuk menghindari kesalahannya adalah dengan

mengasumsikan bahwa unit yang diperlukan perbaikan besar tahun lalu harus

diganti, karena akan memerlukan perbaikan besar tahun depan. Hal ini

mungkin tidak menjadi kasus, tergantung pada kondisi komponen yang tidak

diganti baru-baru ini. Katakanlah mengganti kompresor setahun yang lalu di

suatu unit. Unit ini berusia 15 tahun, tapi eksposur terhadap perbaikan besar

di masa depan adalah tipis untuk beberapa tahun mendatang. Dibutuhkan

benar-benar mengevaluasi perbaikan dibandingkan opsi mengganti untuk

setiap kali perbaikan besar pada peralatan yang usianya melebihi 8 tahun.

3.2. Jenis-jenis gangguan unit tata udara komersial

3.2.1. Kontaminasi Uapa Air

Permasalahan yang dihadapi oleh kompresor torak adalah masalah efisiensi

kompresi dan masalah kontaminasi. Uap air atau moisture merupakan musuh

utama sistem refrigerasi. Masuknya uap air ke dalam sistem dapat disebabkan

oleh pekerjaan perakitan atau repair yang tidak bagus. Uap air yang masuk ke

dalam sistem akan bercampur dengan refrigerant dan lubricant. Selanjutnya bila

ketiga bahan tersebut bercampur dan medapat pemanasan maka akan

menghasilkan senyawa acid yang sangat korosif. Bila terjadi demikian maka yang

fungsi oli refrigeran yang ada di dalam crankcase kompresor akan terganngu,

disamping itu akumulasi acid yang berlebiahn pada kompresor akan berdampak

timblnya kerak acid yang menempel pada katub kompresor sehingga dapat

mengakibatkan turunnya efisiensi kompresi. Bila terjadi demikian maka efek

16

pendingian juga akan berkurang atau tidak optimal. Untuk mengatasi hal

tersebut, maka perlu dilakukan serangkaian pengujian untuk mengetahui efisiensi

kompresi dan kebocoran katub dan setiap 5 tahun oli kompresor harus diganti,

pada saat melakukan pekerjaan overhaul.

3.2.2. Acidic (keasaman) Lubrikan

Seperti telah diuraikan di depan bahwa lubricant pada sistem refrigerasi

mempunyai peran yang sangat menentukan terhadap operasi sistem refrigerasi.

Lubricant yang sudah tercemar harus diganti dengan yang baru. Pencemaran

lubricant diakibatkan timbulnya senyawa acidic atau keasaman dalam lubricant

karena adanya reaksi kimia antara lubricant, refrigerant, uap air dan efek

pemanasan. Lubricant yang sudah tercemar oleh acid (asam) tidak dapat

digunakan lagi karena karakteristiknya sudah berubah. Untuk kompresor yang

sudah tua sebaiknya dilakukan test acidic untuk memastikan kualitas

lubricantnya. Untuk mengji tingkat keasaman lubricant dapat digunakan suatu

liquid tester yang disebut “Isotron” test kid.

Pungujian dengan isotron test kid dilakukan berdasarkan perubahan warna

lubricantnya. Untuk mengganti lubricant maka lubricant lama dikeluarkan melalui

saluran suction hingga habis. Pengisian lubricant ke dalam sistem dapat dilakukan

dengan menggunakan alat khusus yang disebut: dosing syringe atau dimasukkan

dengan cara mengevakuasi kompresor terlebih dahulu. Kerusakan yang diangap

paling parah dan mahal adalah terbakarnya gulungan motor kompresor.

Gulungan motor kompresor dapat terbakar bila suhu di dalam kompresor

hermetik terus meningkat dan isolasi gulungan motor memikul suhu kritis dalam

waktu yang lama.

Kondisi ini dapat disebabkan oleh berbagai hal, misalnya: ventilasi jelek,

condenser terkontaminasi dengan kotoran dan tegangan lisrik yang tidak normal.

Ganguan “Lost charge” dapat juga menimbulkan efek yang sama. Mengapa

overload protector tidak dapat mengamankan kondisi tersebut? Bila isolasi

gulungan motor rusak maka akan menimbulkan kenaikan suhu akibat adanya

hubungan singkat pada gulungan motor. Kenaikan suhu pada kompresor tersebut

dapat menimbulkan decomposition atau perubahan komposisi pada lubricantnya

17

dan juga pada refrigerantnya. Decomposition ini menghasilkan partikel-partikel

decomposed yang akan ikut tersirkulasi di dalam sistem sehingga dapat

menimbulkan kontaminasi sistem refrigerasinya. Decomposition refrigeran

menghasilkan asam hidrofluorik dan asam hidoklorik.

3.2.3. Lost Charge

Gejala yang timbul, efek pendinginan kurang. Tekanan kerja sistem

refrigerasi di bawah normal.Jumlah isi refrigerant yang dimasukkan ke dalam

sistem dapat berpengaruh terhadap performa sistem refrigerasi. Terlebih lagi

pada sistem yang menggunakan pipa kapiler maka refrigerant charge merupakan

suatu hal yang tidak dapat ditawar-tawar atau tidak ada toleransi. Bila isi

refrigerant kurang dari harga nominalnya dapatmenyebabkan performa sistem

tidak optimal artinya sistem pendinginanya kurang.

Untuk mendeteksi gangguan semacam ini perlu dilakukan identifikasi dan

diagnosis yang hati-hati dan teliti. Karena gejala yang ditimbulkan hampir sama

dengan gangguan buntu pada pipa kapiler akibat adanya formasi es atau kotoran

lainnya. Isi refrigerant yang krang mengakibatkan kompresornya bekerja lebih

lama karena setting suhu thermostatnya mungkin tidak pernah tercapai. Tidak

akan terjai bunga es di coil evaporator. Bunga es hanya terjadi di saluran masuk

evaporator. Kompresor bekerja pada tekanan di bawah normal sehingga

konsumsi daya yang diambilnya juga rendah. Penyebab: Lost charge dapat

disebabkan adanya kebocoran di salah satu bagian komponen refrigerasi.

Contoh Soal:

Laporan komisioning setelah dilakukan pemasangan unit tata udara, didapatkan

data sebagai berikut:

Jenis Refrijeran : R22

Suhu Ambien : 30 0C

Tekanan suction : 4 bar absolut

Tekanan discharge : 18 bar absolut

Suhu saturasi evaporasi : -6,5 0C

Suhu saturasi kondensasi : 46,7 0C

Nilai derajat superheat pada sisi Suction : 0K

18

Petakan data tersebut dalam PH-diagram dan hitung nilai COP dari data tersebut.

Penyelesaian :

Dari hasil pemetaan pada PH-diagram diketahui nilai entalpi sebagi berikut:

a. Refrijeran saturasi tekanan rendah yang akan dishisap kompresor (B) = 403

kJ/kg.

b. Refrijeran gas superheat tekanan tinggi (C) – 441 kJ/kg.

c. Refrijeran saturasi tekanan tinggi masuk ke pipa kapiler (A) = 259 kJ/kg

d. Refrijeran saturasi di evaporator tekanan rendah (A) = 259 kJ/kg

Dari data entalpi tersebut diperoleh nilai COP (aktual) sebagai berikut:

COP (aktua) = efek refijerasi / efek kompresi

= (403 – 259) / (441 – 403)

= 4,9

D. Referensi

Althouse, Turnquist, Bracciano. (2003). Modern Refrigeration & Air Conditioning,

Instructor Manual with answer Key. USA: The Goodheard-Willcox

Company.

Hasan Samsuri, Dkk. (2008). Sistem Refigerasi dan Tata Udara Jilid 2. Jakarta:

Direktorat Pembinaan SMK.

19

......................... (2013). Kontrol Refrigerasi dan Tata Udara Jilid 1. Jakarta: Direktorat

Pembinaan SMK.

......................... (2013). Kontrol Refrigerasi dan Tata Udara Jilid 2. Jakarta: Direktorat

Pembinaan SMK.

......................... (2013). Sistem dan Instalasi Tata Udara Jilid 1. Jakarta: Direktorat

Pembinaan SMK.

......................... (2013). Sistem dan Instalasi Tata Udara Jilid 2. Jakarta: Direktorat

Pembinaan SMK.