BAB IPENDAHULUAN1.1SEJARAHNYAPada awalnya untuk pengawetan makanan digunakan es atau salju sejak 1000 tahun sebelum masehi. Pada tahun 1850 mulai dipakai mesin pendingin yang memakai kompressor dengan bahan pendingin udara. Kemudian dipakai bahan pendingin amonia, keburukannya beracun, sampai akhirnya di temukan bahan pendingin freon yang lebih aman dan digunakan sampai sekarang.1.2 Jenis dan Tipe Mesin pendinginJenis dan tipe mesin pendingin disesuaikan dengan kegunaan dan daya yang dimilikinya. Misalnya AC untuk kantor-kantor besar berbeda dengan AC untuk rumah tangga.Begitu juga untuk jenis kulkas.Karena di pasaran sudah tersedia berbagai jenis dan tipe mesin pendingin.1.2.1 Jenis-jenis Mesin PendinginDari berbagai mesin pendingin yang ada, serta ditinjau dari segi kegunaan dan fungsinya, yang umum kita kenal ada 4 macam mesin pendingin, antara lain :1.2.1.1 RefrigerantJenis ini lebih dikenal dengan sebutan kulkas atau lemari es. Tipe dan kapasitasnya bermacam-macam, dan umumnya digunakan untuk rumah tangga.Fungsinya untuk mendinginkan minuman, mengawetkan bahan makanan, menhasilkan es. Suhu untuk lemari es dipertahankan 3o-100C

1.2.1.2 FreezerJenis yang satu ini tidak berbeda dengan kulkas, hanya saja kapasitas lebih besar, dan suhunya lebih rendah.1.2.1.3Air Conditioner(AC)Manusia selalu berusaha untuk membuat keadaan disekelilingnya menjadi lebih baik dan suasana lebih nyaman. Air Conditioner adalah salah satu yang dapat memenuhi kebutuhan itu. Dengan membuat keadaan menjadi lebih sejuk. Sesuai dengan namanya air conditioner berarti pengatur udara diperlukan sekurangnya 3 peraturana. Suhu udaraAdalah derajat panas atau dingin dari udara yang diukur dengan thermo-meter. Udara harus didinginkan untuk membuat suhu di dalam ruangan menjadi sejuk.Suhu kamar yang sejuk dan nyaman adalah 240 270Cb. KelembabanUntuk mendapatkan udara yang sejuk dan nyaman di dalam ruangan, kita harus mengatur kelembaban udara dengan mengambil uap air dari udara atau menambahkan uap air pada udara yang mengalir di dalam ruangan. Jumlah uap air di dalam udara dinyatakan dengan %. Jadi AC selain dapat menyejukkan udara juga dapat membersihkan udara yang ada dalam ruangan. AC rumah tangga dapat dioperasikan dengan listrik satu phase pada 110 Volt atau 220 Volt. Kapasitas mulai 4.000 s/d 25.000 BTU/h.1.2.1.4 Kipas AnginWalaupun pada dasarnya peralatan yang satu ini tidak menghasilkan udara atau suhu yang dingin sebagaimana kulkas atau AC, tetapi putaran dan sistem kerjanya mirip dengan kerja dari kedua peralatan diatas.BAB IIPEMBAHASAN

2.1. Prinsip Kerja Mesin Pendingin1. PrinsipKerjaAC

Kompresor AC yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalamkompresor AC dialirkan kekondensor yang kemudian dimampatkan di kondensor.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 energikompresor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaporator dari substansi yang akan didinginkan.Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondensor relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipa-pipa evaporator.Setelah refrigent lewat kondensor 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.Kejadian ini akan berulang kembali seperti di atasHal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang adapada 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.

2. PrinsipKerjaKulkasDalam menjalani tujuan hidupnyauntuk mendinginkan barang-barang yang berada di dalam dirinya, kulkas memiliki 2 prinsip (sistem) kerja yang utama, yaitu:1. Kerja mendinginkan(cooling).2. Kerja mencairkan es di evaporator(defrost).Kedua jenis kerjatersebut (coolingdandefrost) harus bekerjabaik secara bergantian agar proses pendinginan di dalam kulkas berjalan optimal sebagaimana mestinya. Bila salah satu atau kedua jenis kerja tersebut terganggu,maka performa kulkas akan menurun.Kerja mendinginkanProses pendinginan dalam kulkas hamper sama dengan proses pendinginan air conditioner.Kita mulaidari hisapan kompresor.Dengan adanya aliran listrik maka motor kompresorakan bekerja mengisap gas refrigeran yang bersuhudan bertekanan rendahdari saluran hisap (danevaporator). Kompresorkemudianmemampatkan gas refrigeran sehingga menjadi uap/gas bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi, gastersebut ditekan keluaroleh kompresor memasukikondensor yang dingin.Gas refrigeranyang panas dan bertekanan tinggi tersebut di dalam kondensor akandidinginkan oleh udara di luar kulkas (panasnya berpindah dari kondensor ke udara sekelilingnya) sehingga suhunya turun (menjadi dingin) mencapai suhu kondensasi (berkondensasi ataumengembun) danwujudnya berubah menjadi cairtetapi tekanannya tetap tinggi. Refrigeran cair yang bertekanan tinggi (tetapi suhunya telah rendah) ini selanjutnya mengalir kedalam penyaring(strainerdandrier). Refrigeran cairkemudianmemasuki pipa kapileryang berdiameter kecil dan panjang sehinggatekanannyaturun drastis.Dari pipa kapiler, refrigeran cair yang tekanannyasudahsangat rendahini kemudianmemasukiruangevaporatoryang memiliki tekanan yang rendah hingga vakum sehingga titik didihnya yang memang ditakdirkan sudah rendah semakin bertambah rendah pula,oleh sebab itudia segera berubah wujudmenjadi gas (menguap). Ketika berubah wujud dari cair menjadi gas di dalampipaevaporatoryang panjang dan berkelok-kelok itu,oleh sebab zat refrigeran memiliki kalor laten penguapan yang besar (lagi-lagi karakteristik refrigeran memainkan perannya yang penting!) maka dia memerlukan kalor laten yang besar pula dan kalor (panas) ini diambilnya dari sekelilingevaporatoryaitu isi kulkas.Kerja ini diperkuatoleh adanya daya hisap kompresor yang menyebabkanmolekul-molekul gas refrigeran mendapat percepatan sehingga bergerak melesat di sepanjanglorong panjang evaporator sambil mengambil panas dari sekeliling evaporatordengan efek resultantenya adalahisi kulkas menjadi dingin. Kemudian gas refrigeran memasuki akumulator. Eitt ...ternyata kadang-kadang ada juga refrigeran yang masih berwujud cairan atau belum berubah menjadi gas.Akumulator akan memisahkan refrigeran antara yang berbentuk gas dan yang masih berbentuk cairan. Hanya refrigeran yang berwujud gas saja yang diperkenankan memasuki saluran hisap kemudian kembali ke kompresor.Di dalam kompresor, refrigeran berbentuk gas akan dimampatkan dan dipompakan lagi kekondensor,begitu seterusnya proses ini berulang-ulang.Kerja mencairkan es (defrost)Kalau kerja mendinginkan (cooling) merupakan syarat mutlak yang harus dilakukan lemari pendingin, maka kerja mencairkan es (defrost) merupakan kerja pendukung yang sangat diperlukan kulkas agar berfungsi sebagaimana mestinya. Biladefrosttidak bekerja maka bunga es akan semakin banyak bertumpuk di luar pipa evaporator sehingga akhirnya daya mendinginkan kulkas jauh berkurang dan kulkas tidak bisa mendinginkan lagi.Kerjadefrostada 2 jenis yaitu manual dan otomatis. Defrost manual banyak diterapkan pada lemari es modellama dan sederhana, sedangkan defrost otomatis banyak diterapkan pada lemari es masa kini.Kerja mencairkan es di evaporator dikerjakan olehdefrost heater(pemanas listrik) yang dibantu oleh alat-alat listrik yang kecil-kecil yang membentuk rangkaianlistrikdengan berbagai variasi rangkaian (tergantung merek kulkas)tetapi prinsip kerjanya sama yaitu mengatur waktu (saat)pendinginan dan pencairan es secara bergantian agar tercapai pendinginan yang optimal di dalam lemari es. Sirkuit listrik defrost cycles bersama motor kompresor merupakan bagian tak terpisahkan dari keseluruhan system kelistrikan pada sebuah kulkas.System kelistrikan kulkasmerupakanbagian yang cukuprumit danpaling sering mengalami gangguan/kerusakan yang menyebabkan kulkas tidak berfungsi, tetapi kita dapat mudah memahami bila kita telah mempelajarinya dengan seksama.Ketika steker kulkas dicolok pada stop kontaksumber listrik (tegangan PLN), maka arus listrik segera mengalir kecontrol thermo(ceritanya ini kulkas baru sehinggasuhu kulkas masih panas dan kontakcontrol thermosedang terhubung) lalu menujudefrost timer(kebetulan pula terminal C dan B sedang terhubung) danmenyetrumkompresor. Arus listrik PLN mengalir melalui kumparan utama kompresor,overload motor protector, kembali ke sumbernya (PLN). Arus listrik PLN juga mengaliristarter capacitor,kaki-kakistarter relay,kumparan pembantu kompresor,overload motor protector, dan kembali ke sumbernya. Kumparanpembantu membantu memberikan putaran awal pada kompresor. Segera kompresormulai bekerja dan sayup-sayupterdengarlah desir getaran rotornya yang sedangberputar. Kipas di dalam kulkas jugaberputar. Body kompresor semakin panas pertanda dia bekerjabaik, body bagian belakang kulkas bila diraba juga terasa hangat pertanda kondensorbekerja baik. Bilaproses pendinginanevaporatorberjalan baik, isi kulkas semakin bertambah dingin. Bila beban kulkas besar karena isinya banyak maka kompresor semakin lama berputar. Apabila kulkas telah dingin dan suhucut-offpengatur suhu telah tercapai maka kontaknya membuka dan arus listrik terputus (off) sehingga kompresor berhenti (beristirahat), juga kipas dantimer motorberhenti. Bila suhucut-on control thermotercapai maka kontaknya menutup dan kompresor, kipas dantimer motorbekerja kembali.Oleh kerjatimer motor, maka pada suatu saatkontak C-B terbuka dan kontakC-D terhubung sehingga kompresor dan kipas berhenti bekerja dandefrost heater(pemanas listrik) mendapat aliran listrik dan mulai panas,memanaskanevaporatorsehingga bunga es dievaporatormencair, airnya dialirkan ke bagian pembuangan di bagian belakang bawah kulkas.Timer motordapat tetap bekerja karena mendapat arus listrik dari sumbernya (tegangan PLN)melaluicontrol thermo(sedangcut-on), C-A,thermo fusedan kembali ke sumber listrik PLN.Setelah bunga-bunga es dievaporatormencairseluruhnya menjadi air, perlahan-lahan temperatur di evaporator naik, bila temperaturnya sudah mencapai 5oC maka bimetal yang berada di dalamdefrost thermostatmengalami perubahan bentuksehingga kontaknya membuka, akibatnyaaliran listrik kedefrost heaterterputus dandefrost heaterberhenti bekerja dengan akibat lebih jauh adalah terhentinya proses mencairkan es dievaporator. Pada saat ini kompresor belum bekerja karenatimer motor(Tm) masih harus menuntaskan kerjanya hingga+15-30menit (waktu yang dibutuhkan untukkontak C dan D berhubungan). Masih ada sisa waktu beberapa menit menjelang kompresor bekerja kembali, sisa waktu ini dimanfaatkan sebaik-baiknya untuk mengalirkan seluruh air ke tempat pembuangannya di bagian belakang kulkas. Setelahitukontak C-Dmembuka dan kontak C-B berhubungan kembali sehingga motor kompresor mendapat arus listrik, terdengar suara "klik" disusul suara berdesir yang berasal dari kompresor tanda kompresor telah 'hidup' dan kipas juga hidupkembali. Proses pendinginan kulkas (cooling cycles) dimulai kembali.

2.2. Jenis mesin pendinginJenis mesin pendinginDari berbagai mesin pendingin yang ada serta di tinjau dari segi kegunaan dan fungsinya, di kenal 4 macam mesin pendingin antara lain:

a.RefrigerantJenis ini lebih di kenal dengan sebutan kulkas atau lemari es. Tipe dan kapasitasnya bermacam macam, dan umumnya di gunakan untuk rumah tangga. Fungsinya tidak lain adalah untuk mendinginkan minuman, mengawetkan bahan makanan seperti sayur sayuran, daging, ikan laut dan lain lain.Untuk kapasitas besar dapat digunakan untuk es batu

b.FreezerJenis yang satu ini tidak berbeda dengan kulkas atau lemari es, hanya saja kapasitasnya jauh lebih besar. Sebab umumnya digunakan oleh perusahaan-peurusahaan pembuat es maupun untuk penyimpan bahan makanan dalam jumlah banyak.

c.Air Conditioner (AC)Pada waktu yang lalu peralatan penghasil ruangan sejuk yang dinamakan AC ini masih tergolong barang mewah dan hanya gedung-gedung tinggi saja yang mempergunakanya seperti kantor-kantor, gedung-gedung pemerintahan,hotel-hotel maupun restaurant-restourant besar.Tetapi sejak pabrik-pabrik penghasil AC mulai berlomba dengan produknya, dan mengeluarkan berbagai tipe untuk berbagai keperluan, seperti untuk mobil, untuk ruangan kamar rumah dan sebagainya dan dengan harga yang bersaing, sejak itu AC menjadi barang umum dan kian memasyarakat. Sehingga tidak hanya gedung gedung saja melainkan ruangan dalam kamar.

d.Kipas anginWalaupun pada dasarnya peralatan yang satu ini tidak menghasilkan udara atau suhu yang dingin sebagaimanan kilkas atau AC, tetapi karena putaran kipas dan system kerjanya mirip dengan kerja dari kedua peralatan di atas, maka kipas dan system kerjanya mirip dengan kedua peralatan di atas, maka kipas angin salah satu dari mesin pendingin.

2.3 Proses DasarTerjadinya DinginDingin merupakan hasil yang diciptakan oleh mesin pendingin terutama kulkas dan freezer. Sedangkan AC lebih ke keadaan sejuk. Proses terjadinya pendinginan yang diciptakan oleh mesin pendingin sebenarnya merupakan tiruan terjadinya dinginyang disebabkan oleh alam. Dan dingin sebenarnya merupakan suatu proses penguapan karena adanya panas akan menimbulkan udara dingin disekitarnya. Dingin terjadi karena adanya penguapan, dan penguapan berlangsung karena adanya panas.2.4 Terjadinya Dingin Pada Ruang mesinProses dingin di dalam mesin pendingin karena adanya pemindahan panas. Setiap mesin pendingin mampu menghasilkan suhu dingin dengan cara menyerap panas dari udara yang ada dalam ruang pada mesin pendingin itu sendiri. Bahan yang digunakan untuk menghasilkan penguapan yang begitu cepat sehingga mampu menghasilkan udara dingin. Biasanya untuk keperluan ini digunakan gas Freon. Gas ini dalam sistem pendinginan memiliki bentuk yang berubah-ubah, yaitu dari bentuk cairan menjadi bentuk gas (uap). Pada kompresor, gas yang telah berubah menjadi uap tadi takanan dan panasnya dinaikkan untuk selanjutnya uap panas yan berasal dari gas itu diturunkan atau didinginkan pada bagian kondensor sampai membentuk cairan. Kemudian sesampainya pada evaporator cairan itu diturunkan tekanannya sehingga menguap dan menyerap panas yang ada di sekitarnya. Kemudian dalam bentuk uap refrigerant tadi dihisap kembali oleh bagian kompresor dan dikeluarkan lagi seperti semula. Proses seperti ini berlangsung secara berulang. Dalam sistem mesin pendingin jumlah refrigerant yang digunakan adalah tetap, yang berubah adalah bentuknya karena adanya proses seperti diatas.

2.5 Istilah istilah Teknik di Bidang Pendinginan2.5.1 TekananTekanan ialahgayayang bekerja secara vertikal pada bidang datar luas 1 cm2, oleh benda padat, cair atau gas. Pada umumnya satuannya kg/cm2.2.5.2 Temperatur / SuhuSuhu adalah derajat panas atau tingkat kedinginan. Ukuran suhu dinyatakan dengan angka dan angka ini disebut derajat seperti0C (derajat Celcius),0F(derajat Fahrenheit)2.5.3 Kalor (Panas)Kalor adalah energi yang diterima oleh benda, sehingga suhu benda atau wujudnya berubah. Jika kalor dilepaskan suhu benda akan turun. Kalor adalah suatu bentuk energi yang dapat dipindahkan, tetapi tidak dapat dihilangkan. Kalor dapat diukur meskipun kita tidak melihatnya. Satuan dari kalor joule (J), Kalori , BTU.2.5.4 Kalor JenisKalor jenis suatu zat ialah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kilo zat itu sebesar 10K atau satu derajat Kelvin.Bilangan kalor jenis dinyatakan dengan satuan K Cal/Kg0C.2.5.5 Panas BebasUmumnya, apabila memanaskan atau mendinginkan suatu benda, suhu dari benda tersebut mengalami perubahan.Panas yang mempengaruhi langsung pada suatu benda demikian disebut panas bebas.

2.5.6 Kalor LatenPanas yang diperlukan untuk mengubah wujud zat dari padat menjadi cair, dan cair menjadi gas atau sebaliknya tanpa mengubah suhunya disebut kalor laten (panas laten). Satuan Kalor Laten : Joule, Kalori, BTU,2.5.7 Kalor SensibelKalor sensibel adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu benda. Satuan dalam : Joule, Kalori, atau BTU.2.5.8MassaJenisMassa sebuah benda banyaknya zat atau materi yang dikandung suatu benda satuan Kg. Massa Jenis suatu zat ialah massa zat itu dibagi volumenya pada 00C. satuannya Kg/m3, Kg/l.2.5.9 Bahan Pendingin (Refrigerant)Refrigerant adalah suatu zat yang mudah menguap dan berfungsi sebagai penghantar panas dalam sirkulasi pada saluran instalasi mesin pendingin. Bahan pendingin (refrigerant) adalah suatu zat yang mudah berubah wujud dari gas menjadi cair atau sebaliknya. Dapat mengambil panas dari evaporator dan membuangnya di kondensor. Untuk instalasi Refrigerator/kulkas, AC dipakai freon R-12 atau R-22 sebagai refrigerant.2.5.10 Effek PendinginanAdalah kemampuan membawa kalor dari bahan pendingin atau jumlah kalor yang dapat diserap oleh 1 pound bahan pendingin waktu mulai evaporator. Satuannya dalam K Cal/Kg.

BAB IIIPENUTUP

Mesin pendingin adalah suatu rangkaian yang mampu bekerja untuk menghasilkan suhu atau temperature dingin. Mesin pendingin bisanya berupa kulkas, freezer atau AC. Namun AC fungsinya adalah sebagai penyejuk atau pendingin suhu udara dalam ruangan.Adapun proses kerjanya adalah Penguapan. Untuk mendapatkan penguapan diperlukan gas (udara) yang mencapai temperature tertentu (panas). Setelah udara tersebut panas diubah agar kehilangan panas, sehingga terjadi penguapan. Disaat adanya penguapan, maka timbullah suhu di dalam temperature rendah (dingin).