BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang Lemari Es atau yang lebih dikenal dengan nama kulkas adalah sebuah alat rumah

tangga yang umum digunakan untuk mendinginkan makanan dan minuman. Lemari Es ini

berfungsi untuk mendinginkan atau menjaga kondisi makanan dan minuman agar lebih

tahan lama dan tetap segar.

Lemari Es yang beredar di pasaran mengembangkan penggunaan gas freon sebagai

refrigerant. Gas freon inilah yang dimampatkan lalu hasil pemampatan gas tersebut

disirkulasikan ke ruangan sehingga ruangan terasa dingin. Gas freon memiliki kelemahan

dalam hal merusak lapisan ozon.

Pada ide Tugas Akhir kami yang berjudul “Rancang Bangun Portable Cool Storage

Menggunakan PLC” digunakan sebuah elemen yang bernama Peltier, sebuah elemen

Termokopel yang mampu menghasilkan panas dan dingin sekaligus saat diberi Supply

DC.

Prinsip kerja dari elemen Peltier itu sendiri berdasarkan pada efek seebeck yaitu bila

suatu rangkaian yang terdiri dari dua buah logam yang tidak sejenis dan bila Temperatur

pada sambungan-sambungan dari kedua kawat tersebut tidak sama, maka akan ada gaya

listrik (electromotive force = emf), seperti pada Gambar berikut:

Prinsip Kerja Termokopel

Dari efek seeback ini akhirnya memberikan inspirasi kepada Jean Charles Peltier

untuk melihat kebalikan dari fenomena tersebut. Dia mengalirkan listrik pada dua buah

logam yang direkatkan dalam sebuah rangkaian. Ketika arus listrik dialirkan terjadi

penyerapan panas pada sambungan kedua logam tersebut dan pelepasan panas pada

sambungan yang lainnya. Pelepasan dan penyerapan panas ini saling berbalik ketika arah

polaritas juga dibalik. Penemuan ini terjadi pada tahun 1934 yang kemudian dikenal

sebagai Efek Peltier. Kedua efek ini kemudian menjadi dasar pengembangan teknologi

Termokopel.

Dengan memperhatikan kedua efek tersebut, maka kami memanfaatkan Peltier

sebagai elemen pendingin yang mampu dimanfaatkan sebagai elemen pendingin. Peltier

merupakan elemen yang ramah lingkungan dan memiliki perbandingan 65 panas terhadap

dinginnya.

Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dalam bidang elektro, kami

memanfaatkan elemen Peltier sebagai elemen penghasil dingin dan PLC sebagai kontroler

suhu dalam alat yang kami buat. Dengan adanya alat ini, diharapkan mampu membuka

wacana kita tentang adanya Termoelektrik yang lebih ramah lingkungan bila

dibandingkan dengan refrigerant (gas freon).

BAB II

Bagian-Bagian dalam Kulkas       Di zaman sekarang, lemari es atau kulkas sudah menjadi salah satu kebutuhan yang

harus dimiliki setiap masyarakat modern. Kulkas berfungsi untuk menyimpan bahan

makanan agar tetap awet dan tidak membusuk. Banyak produsen-produsen kulkas, seperti

LG, Toshiba, Sharp,  atau Panasonic berlomba-lomba untuk membuat inovasi-inovasi

baru.

Namun mungkin banyak yang tidak tahu bagaimana cara kerja kulkas itu sendiri.

Berikut ini penjelasan mengenai cara kerja kulkas:

                                                                             

Bagian-bagian kulkas        Sebelum mengetahui cara kerja kulkas, ada baiknya kita mengenal bagian-bagian

kulkas terlebih dahulu. Kulkas memiliki 9 bagian atau komponen utama, yaitu :

1. Kompresor 

Kompresor merupakan bagian terpenting di dalam kulkas . Apabila di analogikan dengan

tubuh manusia, kompresor sama dengan jantung yang berfungsi memompa darah ke

seluruh tubuh. Begitu juga dengan kompresor, berfungsi memompa bahan pendingin

keseluruh bagian kulkas.

Kompresor

2. Kondensor 

Kondensor adalah alat penukar kalor untuk mengubah wujud gas bahan pendingin pada

suhu dan tekanan tinggi menjadi wujud cair. Jenis kondensor yang banyak digunakan

pada teknologi kulkas saat ini adalah kondensor dengan pendingin udara. Yang digunakan

pada sistem refrigrasi kulkas kecil maupun sedang. Kondensor seperti ini memiliki bentuk

yang sederhana dan tidak memerlukan perawatan khusus. Saat lemari es bekerja

kondensor akan terasa hangat bila dipegang.

Kondensor

3. Filter 

Filter (saringan) berguna menyaring kotoran yang mungkin terbawa aliran bahan

pendingin setelah melakukan sirkulasi. Sehingga tidak masuk kedalam kompresor dan

pipa kapiler. Selain itu, bahan pendingan yang akan disalurkan pada proses berikutnya

lebih bersih sehingga dapat menyerap kalor lebih maksimal.

Filter              

4. Evaporator 

Evaporator berfungsi menyerap panas dari benda yang di masukkan kedalam kulkas.

Kemudian evaporator menguapkan bahan pendingin untuk melawan panas dan

mendinginkannya. Sesuai fungsinya evaporator adalah alat penguap bahan pendingin agar

efektif dalam menyerap panas dan menguapkan bahan pendingin, evaporator di buat dari

bahan logam anti karat, yaitu tembaga dan almunium.

Evaporator

5. Thermostat. 

Thermostat memiliki banyak sebutan antara lain temperatur kontrol dan cool control.

Apapun sebutannya, thermostat berfungsi mengatur kerja kompresor secara otomatis

bedasarkan batasan suhu pada setiap bagian kulkas. Thermostat biasanya disebut saklar

otomatis yang bekerja berdasarkan pengaturan suhu. Jika suhu evaperator sesuai dengan

pengatur suhu thermostat, secara otomatis thermostat akan memutuskan listrik ke

kompresor.

Thermostat      

6. Heater. 

Hampir keseluruan kulkas nofrost dan sebagian kecil kulkas defrost dilengkapi dengan

pemanas (heater). Pemanas berfungsi mencairkan bunga es yang terdapat di evapurator.

Selain itu pemanas dapat mencegah terjadinya penimbunan bunga es pada bagian rak es

dan rak penyimpan buah di bawah rak es.

Heater

   

7. Fan Motor. 

Fan motor atau kipas angin berguna untuk menghembuskan angin . Pada kulkas ada dua

jenis fan, yaitu Fan Motor Evaporator, yang berfungsi menghembuskan udara dingin

dari evaporator keseluruh bagian rak (rak es , sayur ,dan buah), dan Fan Motor

Kondensor yaitu kipas angin ini diletakkan pada bagian bawah kulkas yang memiliki

kondensor yang berukuran kecil. Kipas angin ini berfungsi mengisap atau mendorong

udara melalui kondensor dan kompresor. Selain itu berfungsi juga untuk mendinginkan

kompresor.

Fan Motor

8. Overload Motor Protector 

Overload motor protector adalah komponen pengaman yang letaknya menyatu dengan

terminal kompresor. Cara kerjanya serupa dengan sekering yang dapat menyambung dan

memutus arus listrik. Alat ini dapat melindungi komponen kelistrikan dari kerusakan,

akibat arus yang dihasilkan kompresor melebihi arus acuan normal.

Overload Motor Protector

9. Bahan Pendingin (Refrigerant). 

Refrigerant adalah zat yang mudah diubah wujudnya dari gas menjadi cair, ataupun

sebaliknya. Jenis bahan pendingin sangat beragam. Setiap jenis bahan pendingin memiliki

karakteristik yang berbeda.

Bahan Pendingin (Refrigerant).

B. Cara Kerja KulkasSistem kerja lemari es dimulai dari bagian kompresor sebagai jantung kulkas yang

berfungsi sebagai tenaga penggerak. Pada saat dialiri listrik, motor kompresor akan

berputar dan memberikan tekanan pada bahan pendingin. 

Bahan pendingin yang berwujud gas apabila diberi tekanan akan menjadi gas yang

bertekanan dan bersuhu tinggi. 

Dengan wujud seperti itu, memungkinkan refrigerant mengalir menuju kondensor. Dan

disaring oleh Dryer / Filter. Pada titik kondensasi, gas tersebut akan mengembun dan

kembali menjadi wujud cair, Refrigerant cair bertekanan tinggi akan terdorong menuju

pipa kapiler. Dengan begitu refrigerant akan naik ke evaporator akibat tekanan kapilaritas

yang dimiliki oleh pipa kapiler. 

Saat berada di dalam evaporator, refrigerant cair akan menguap dan wujudnya akan

kembali menjadi gas yang memiliki tekanan dan suhu yang sangat rendah. Akibat dari

proses tersebut, udara yang berada di sekitar evaporator akan menjadi bersuhu rendah dan

akhirnya terkondensasi menjadi wujud cair. Pada kondisi yang berulang akan

memungkinkan udara tersebut akan membeku dan akan menjadi butiran-butiran es. Hal

tersebut terjadi pada benda ataupun air yang dengan sengaja diletakkan pada sekitar

evaporator.

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR ISIBAB I................................................................................................................................................1

PENDAHULUAN...............................................................................................................................1

Latar Belakang.............................................................................................................................1

Prinsip Kerja Termokopel........................................................................................................1

BAB II...............................................................................................................................................3

Bagian-Bagian dalam Kulkas........................................................................................................3

Bagian-bagian kulkas..................................................................................................................3

B. Cara Kerja Kulkas.....................................................................................................................7

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................9