Prinsip Dasar Tata Udaraibb.jatimprov.go.id/public/media/download/BFx6r1e9xeFPwY6O.pdf · Panas...

Copyright 2010@PT LG Electronics Indonesia / AC Academy All Rights ReservedBASIC AC 0Air Conditioning Academy

Prinsip Dasar Tata UdaraLG Air Conditioning Academy

Copyright 2010@PT LG Electronics Indonesia / AC Academy All Rights ReservedBASIC AC 1

DEFINISI DEFINISI :

Tata udara di definisikan sebagai proses pengaturan udara secara simultan atau serempak antara temperatur, kelembaban, pergerakan udara dan kebersihan udara

di dalam suatu ruangan, sehingga di peroleh suatu kondisi yang nyaman pagi pengguna ruangan.

• Untuk kesehatan, aktivitas & kenyamanan penghuni.• Rumah tinggal, perkantoran, pertokoan, sekolah, rumah sakit, dll

• Untuk keselamatan & kesehatan pekerja meningkatkan efisiensi kerja• Pabrik, garment, dll

• Untuk menunjang produktivitas proses industri.• Manufaktur, penyimpanan, pengepakan, proses pengolahan material

Air Conditioninguntuk Pekerja

Comfort Air Conditioning

Air Conditioning untuk Proses Industri

• Untuk keperluan khusus, presisi dalam temperatur dan kelembaban.• Ruang komputer, ruang kontrol, telekomunikasi

Air Conditioning Presisi

AIR CONDITIONING / PENGKONDISIAN UDARAAIR CONDITIONING / PENGKONDISIAN UDARA


• Suhu Udara

• Kelembaban

• Kecepatan Udara

• Kualitas Udara

COMFORT / KENYAMANANCOMFORT / KENYAMANAN

TujuanTujuan utamautama daridari sistimsistim pengkondisianpengkondisian udaraudara adalahadalah untukuntuk memberikanmemberikan kenyamanankenyamanan termaltermal padapada manusiamanusia

Ke empat properti udara di atas diatur secara serempak pada saat unit AC dihidupkan

Umumnya, kenyamanan tercapai saat suhu tubuh manusia berada pada nilai yang relatif tidak berubah- ubah, kelembaban kering, dan usaha fisiologis yang minimal.

Dust Dust : 0.15 : 0.15 mg/mg/㎥㎥CO CO : 10 : 10 ppmppmCO2 CO2 : 1,000 : 1,000 ppmppm

242400C C ±±

2200C db temp.C db temp.

50% ~ 60%50% ~ 60%

Di Di bawahbawah 0.5 m/s0.5 m/s



SUHU UDARA YANG NYAMANSUHU UDARA YANG NYAMAN

- Untuk menjadikan temperatur udara dalam ruangan nyaman dan sejuk, temperatur udara harus dikondisikanterlebih dahulu.

- Proses mendinginkan ruangan diperlukan jika temperatur udara didalam ruangan cukup tinggi.- Tubuh manusia akan cepat bereaksi jika kena udara dingin. Saluran dan pori-pori kulit akan mengerut.- Perubahan temperatur yang tinggi berakibat buruk bagi kesehatan.- Sedapat mungkin perbedaan temperatur di dalam dan diluar ruangan tidak melebihi 8 oC- Agar tubuh nyaman, temperatur ruangan hemdaknya diatur antara 24-26 oC.- temperatur yang terlalu dingin dapat menyebabkan : penyempitan pembuluh darah, perut kembung, hidung

tersumbat, kesemutan, leher atau tengkuk terasa kaku, serta sering buang air kecil.

KELEMBAPAN UDARAKELEMBAPAN UDARA

- Menurunkan temperatur ruangan belum cukup untuk memperoleh hawa sejuk jika kelembapan udara ruanganmasih tinggi.

- Kelembapan ruangan yang rendah cenderung membuat tubuh terasa lebih nyaman, karena keringat denganmudah dapat diangkat dari pori-pori kulit. Sebaliknya pada kelembapan yang tinggi, keringat akan sulitterangkat dari pori-pori kulit, akibatnya tubuh akan kepanasan.

- Pada sistem AC, semakin dingin temperatur ruangan, semakin banyak pula uap air yang dikeluarkan dariruangan. Hal ini menjadikan kelembapan ruangan menjadi semakin rendah, dan tubuh dapat merasakanketidaknyamanan, seperti pegal-pegal atau pusing.

- Untuk menjaga kelembapan udara dapat dilakukan dengan menaruh handuk basah atau segelas air didalamruangan yang ber AC.



KECEPATAN UDARAKECEPATAN UDARA

- Kecepatan hembusan udara dingin yang keluar dari unit AC tidak boleh terlalu tinggi. Jika hembusan udarasangat tinggi akan menyebabkan ketidaknyamanan, karena yang terasa adalah angin dingin.

- Hembusan udara yang tinggi juga menyebabkan timbulnya suara mendesis yang cukup mengganggu kita.- Kecepatan hembusan angin yang direkomendasikan adalah dibawah 0.5 m/s atau

UDARA BERSIHUDARA BERSIH

- Unit AC dilengkapi dengan filter udara yang dipasang pada indoor unit. Filter berguna untuk menyaringudara kotor di dalam ruangan.

- Unit AC memerlukan pembersihan secara berkala, baik filter maupun evaporatornya. Hal ini dimaksudkanagar kesejukan dan kebersihan udara didalam ruangan tetap terjaga.

- LG menambahkan zat antibakteri pada komponen filter, zat ini berguna untuk menetralisir bakteri, virus,dan kuman yang tersebar diudara. Bahkan terdapat pula filter untuk menyerap bau-bauan yang ada diudara.


PERALATAN AIR CONDITIONERPERALATAN AIR CONDITIONER

Indoor Unit

Terpasang di dalam ruang yang dikondisikan. Bagian ini bertugas mendinginkan, menurunkan kelembaban dan mengontrol udara ruang pada kondisi yang diinginkan.

Outdoor Unit

Terpasang di luar ruangan (area terbuka)agar dapat membuang panas yang diserapdari ruangan ke lingkungan udara sekitar.

Pipa Instalasi

Untuk menghubungkan antara indoor & outdoor unit diperlukanpipa tembaga berisi refrigerant, pipa condensate drain, kabelkomunikasi dan kabel suplai daya listrik yang melengkapikomponen-komponen tersebut menjadi suatu sistim yang utuh.

Sebuah sistim AC split memisahkan antara bagian panas (condensing unit) dengan bagian dingin (fan coil unit) dari suatu sistim sebagai berikut :



Tipe Indoor Unit :

Wall Mounted Inverter

Wall Mounted Standard

Art Cool

1 way Cassette 4 way Cassette

Convertible

Ceiling ConcealedHigh Static

Ceiling ConcealedLow StaticDucted Split

Floor Standing

2 way Cassette



Tipe Outdoor Unit :

Single Split Multi Split Multi V Space III Multi V III

Pipa Instalasi : • Pipa refrigerant (pipa cair & pipa gas) lengkap dengan isolasi termal• Pipa condensate drain lengkap dengan isolasi termal

Kabel Elektrikal : • Kabel suplai daya listrik• Kabel kontrol

Multi M Dx


Panas adalah salah satu bentuk energi, panas memiliki kaitan erat dengan getaran atau gerakan molekul. Molekul adalah bagian atau partikel suatu benda.

- Apabila benda di panaskan, molekul akan bergerak cepat - Apabila di dinginkan molekul akan bergerak lambat. - Apabila seluruh panas di hilangkan, maka seluruh gerakan molekul berhenti.

Sifat PanasSifat Panas- Panas dapat mengalir dari suatu benda yang lebih panas ke benda lain yang lebih dingin. - Panas dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain

BEBAN PANASBEBAN PANAS

1. Radiasi Panas berpindah melalui gerakan gelombang cahaya, tidak membutuhkan zat atau benda lain sebagai penghantar panas

2. Konduksi Panas berpindah melalui benda padat, perpindahan panas secara konduksi ini juga untuk panas yang berpindah dari suatu benda padat ke benda padat lainnya dengan syarat kedua benda padat tersebut saling berhubungan atau kontak langsung.

3. Konveksi Perpindahan panas melalui molekul udara atau zat cair.

PerpindahanPerpindahan PanasPanas


Temperature adalah intensitas panas atau batas panas suatu benda. Temperatur tidak mengukur jumlah panas di dalam suatu benda, temperatur hanya menunjukan berapa panas atau berapa dingin suatu benda. Alat ukur

temperatur di sebut Termometer

Skala-skala temperature

Skala thermometer yang paling populer dalam sistem metric adalah Celsius, disebut juga skala Centigrade. Pada sistem British/Inggris satuan temperatur menggunakan satuan Fahrenheit,

sedangkan pada sistem SI metric digunakan satuan Kelvin.

TEMPERATURETEMPERATURE

Satuan Jumlah Panas :

- Sistem metric menggunakan satuan CALORIE (cal) atau KILO CALORIE (kcal) Calorie (cal): Jumlah panas yang di butuhkan/dibuang untuk menaikan/menurunkan temperatur air

sebanyak 1 gram sebesar 1o C adalah 1 cal.

Kilocalorie(kcal): Jumlah panas yang dibutuhkan/dibuang untuk menaikan/menurunkan temperatur airsebanyak 1 kg, sebesar 1 oC adalah 1 kcal.

- Sistem SI metric menggunakan satuan JOULE (J) atau KILOJOULE (KJ) Kilojoule: Jumlah panas yang dibutuhkan/dibuang untuk menaikan atau menurunkan temperatur air

sebanyak 1 kg, sebesar 1 oC adalah 4,186 kj.

- Sistem Inggris menggunakan satuan British Thermal Unit (BTU) British Thermal Unit (BTU): Jumlah panas yang di butuhkan untuk menaikan dan menurunkan

temperatur air sebanyak 1 lb sebesar 1 oF adalah 1 BTU


Dasar dari teori pendinginan

1. Saat kita mau di suntik, biasanya bagian dari kulit kita yang mau disuntik dibersihkan dahulu oleh kapas yang telah diberi cairan alkohol, kemudian kulit kita terasa sejuk atau dingin. Ini terjadi karena alkohol menyerap panas dari kulit kita dengan cara menguap/penguapan, berubah menjadi gas.

2. Proses kondensasi dari penguapan alkohol dapat membuang panas.

3. Jika kita bisa mendapatkan alkohol dalam jumlah yang banyak dan murah maka kita bisa membuat suatu alat pendingin, tetapi ini tidak efisien dan berbahaya karena alkohol merupakan bahan mudah terbakar.

4. Dengan mengatur atau merancang suatu penguapan dan kondensasi dalam suatu rangkaian sirkulasi pendingin tertutup, maka kita bisa membuat suatu sistem pendingin yang ekonomis.

5. Contohnya, dengan menggunakan bahan pendingin R-22 yang mempunyai titik didih -40 0C pada tekanan dibawah 1 Bar. Bahan ini bisa secara luas digunakan pada berbagai alat pendingin.

TEORI PENDINGINANTEORI PENDINGINAN


Udara di dalam ruangan AC bersikulasi selama unit AC bekerja, untuk mempertahankan kenyamanan, ruangan senantiasa harus tertutup, dalam arti jendela dan pintu tidak terbuka kecuali bila di perlukan,

Dari gambar di atas dapat di jelaskan siklus udara AC sbb:

1. Udara terkondisi AC, yaitu udara yang telah di dinginkan, di kurangi kelembabannya dan di saringkotorannya, di hembuskan kedalam ruangan sebagai udara suplai.Kecepatan aliran udara ini akan berkisar pada 500 fpm untuk kecepatan rendah (low speed), 720 fpmuntuk kecepatan sedang (medium speed) dan 1200 fpm untuk kecepatan tinggi (high speed)

2. Di dalam ruangan udara suplai AC akan bercampur dengan udara ruangan, sehingga temperatur dan kelembaban udara ruangan akan berkurang. Penurunan temperatur dan kelembaban udara tersebutakan sesuai dengan temperatur dan kelembaban yang nyaman Untuk kenyamanan yaitu kisaran

24o ~ 25o Celcius dan kelembaban relatif antara 50 ~ 60 %

3. Udara suplai AC yang telah bercampur dengan udara ruangan di hisap kembali oleh unit indoor ACmelalui filter lalu ke evaporator dan terjadi penyerapan panas kemudian akan di hisap dengan blower(kipas AC) sebagai udara kembali (return air)

SIRKULASI UDARA SIRKULASI UDARA

Supply

Return


4. Udara kembali (return air) dari ruangan akan bercampur dengan debu atau kotoran lain yang ada di udara, terutama kotoran fisik akan di saring oleh saringan udara (filter) yang ada pada bagian luar evaporator. Sehingga hanya udara jernih yang akan disuplai kembali . Apabila AC nya kotor maka bukan udara jernih yang di hasilkan karena kotoran debu atau partikel-partikel kecil lainnya akan semakin menumpuk pada filter yang lama kelamaan membuat evaporator menjadi kotor.

5. Udara kembali yang telah di saring kotorannya , akan mengalir melalui evaporator. Disinilah terjadipenyerapan panas. Panas pada udara akan berpindah ke evaporatorApabila evaporatornya kotor, unit AC tidak dapat menyerap. Akibatnya unit AC tidak dinginJika evaporator bersih dari kotoran debu-debu maka penyerapan panas akan maximal dan udara akan cepat dingin, ketika udara kembali melewati permukaan evaporator akan mengembun (kondensasi) sehingga kandungan uap air pada udara akan berkurang, air atau embun pada permukaan evaporator akan jatuh dan di buang keluar ruangan sebagai drain.

6. Udara dari evaporator yang telah di serap panasnya kemudian di hembuskan oleh blower kedalam ruangan sebagai udara suplai, selanjutnya siklus udara di ulang kembali begitu seterusnya.

Dari enam tahap siklus udara ruang AC selalu meliputi tahapan : - Udara suplai

- Udara ruangan - Udara kembali

- Saringan udara (filter) - Evaporator

- Blower



SIRKULASI REFRIGERASI SIRKULASI REFRIGERASI

Komponen 1 : Kompresor. Kompresor merupakan jantung nya AC dan berfungsi sebagai pusat sirkulasi (memompa dan mengedarkan bahan pendinginan atau refrigeran keseluruh bagian AC pada tingkat aliran dan tekanan tertentu. Fungsi kompresor lainnya adalah membentuk dua daerah tekanan yang berbeda, yakni daerah bertekanan tinggi dan rendah.Uap refrigerant masuk dari sisi tekanan rendah (pipa besar), masuk kedalam kompresor kemudian diproses menjadi tekanan yang lebih tinggi. Tingkat aliran refrigerant pada sistem akan tergantung pada ukuran unit kompresor. tekanan operasi akan tergantung pada pendingin yang digunakan dan temperatur evaporator yang diinginkan.

Komponen 2 : Kondensor. Kondenser berfungsi sebagai alat penukar kalor, menurunkan temperatur refrigeran, san mengubah wujud refrigeran dari bentukgas menjadi bentuk cair.Sejumlah kalor yang terdapat pada refrigeran dilepas ke udara dengan bantuan kipas. Agar proses pelepasan panas berlangsung dengan cepat, pipa kondenser dirancang berliku dan diberi sirip. Sirip hendaknya dijaga agar selalu bersih agar pemindahan panas refrigeran tidakJika kondenser panas menandakan bahwa kompresor bekerja dengan baik. Udara panas pada kondensor di buang oleh kipas (kondensor fan). Koil kondensor akan menyerap panas dari uap refrigerant, sehingga terjadi pengem- bunan. Pada unit outdoor akan terlihat ada air yang keluar dari pipa-pipa, jadi jangan khawatir bila ada air menetes. Keadaan Ini menunjukkan adanya transfer panas (kondensasi) dari uap ke udara serta meniup udara panas keluar dari unit AC.



Pada tahap ini (drier), pendingin cairan tekanan tinggi akan mengalir ke bawah garis cairan, melalui sebuah filter kering (filter drier) yang dirancang untuk mencegah adanya kontaminasi pada sistem. Refrigerant bertekanan tinggi tadi kemudian akan masuk ke drier dan terus mengalir ke dalam pipa kapiler (pipa paling kecil di dalam sistim AC) dan berubah menjadi tekanan rendah.

Komponen 3 : Katup Ekspansi. Katup ekspansi merupakan komponen yang berfungsi menurunkan tekanan refrigeran dan mangtur aliran refrigeran yang menuju evaporator. Katup ekspansi sangat vital karena menghubungkan dua bagian tekanan yang berbeda, yaitu tekanan tinggi dan tekanan rendah atau sebagai titik pemisah antara tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah dari sistem, Refrigerant bertekanan tinggi sebelum melalui katup ekspansi akan diubah atau diturunkan tekanannya. Pada katup ekspansi , refrigerant akan mencapai suhu terendah atau terdingin. Katup ini terletak antara filter dan evaporator . Pada sistem tata udara telah dirancang agar refrigerant akan menguap di evaporator pada suhu sekitar 40oC, sehingga akan menjadi dingin dibandingkan dengan udara panas yang mengalir di atasnya. Sistem juga dirancang sedemikian rupa sehingga panas di udara panas yang mengalir melalui evaporator akan diserap oleh pipa evaporator indoor.

Komponen 4 : EvaporatorEvaporator berfungsi menyerap dan mengalirkan panas dari udara ke refrigeran. Refrigerant menyerap panas dalam ruangan melalui koil pendingin dan kipas evaporator akan meniupkan udara dingin ke dalam ruangan. Evaporator dapat dikatakan sebagai alat penukar panas. Refrigerant dalam evaporator mulai berubah kembali menjadi uap bertekanan rendah, tapi masih mengandung sedikit cairan. Campuran refrigerant 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 kompresor untuk memperoleh tekanan dan beredar dalam sistem lagi. Biasanya, evaporator dipasangi silikon yang berfungsi untuk menyerap kelembapan dari refrigerant.


Komponen – komponen utama sistim refrigerasi kompresi uap :

PRINSIP DASAR PENGKONDISIAN UDARAPRINSIP DASAR PENGKONDISIAN UDARA

• mensirkulasikan aliran refrigerant dalam siklus yang kontinu• mengkompresi gas refrigerant dingin menjadi gas bersuhu dan bertekanan tinggi

KOMPRESOR

• alat penukar panas yang berfungsi membuang panas ke luar sistim• gas refrigerant mengalir dalam kondenser akan berkondensasi menjadi cair dengan cara melepaskan panasKONDENSER

• memiliki fungsi termodinamika yang mengekspansi refrigerant cair keluaran kondenser• refrigerant cair setelah melewati katup ekspansi akan menjadi refrigerant dengan suhu & tekanan rendah

KATUP EKSPANSI

• alat penukar panas yang berfungsi menyerap panas dari ruangan yang dikondisikan• refrigerant yang melewati evaporator akan menguap menjadi gas dengan cara menyerap panas ruanganEVAPORATOR


Proses pengolahan udara meliputi proses pendinginan, penurunan kelembaban dan pembersihan udara

Sebuah sistem tata udara dapat mendinginkan gedung dengan cara mentransfer panas dari dalam gedung ke lingkungan luar. Refrigerant sebagai media pendingin dalam sistim akan menyerap panas udara yang dialirkan evaporator fan melalui koil evaporator dan melalui instalasi pemipaan panas ini dialirkan ke bagian luar. Condenser fan meniupkan udara luar melalui koil kondenser dan menarik panas yang dikandung refrigerant untuk dibuang ke udara lingkungan.

PrinsipPrinsip DasarDasarSistim Kompresi Uap seperti gambar di samping mewakili mayoritas sistim AC. Pendinginan terjadi pada proses penguapan refrigerant cair pada tekanan evaporasi. Gas refrigerant memasuki kompresor pada (tahap 1) dimana suhu dinaikkan lewat kompresi mekanikal (tahap 2). Pada tekanan tersebut uap berkondensasi dan sejumlah panas dibuang ke lingkungan. Selanjutnya cairan bertekanan tinggi (tahap 3) akan mengalami proses ekspansi dimana tekanannya akan diturunkan sampai mencapai tekanan evaporasi kembali dan memasuki evaporator pada (tahap 4) dimana fluida akan menguap saat menyerap panas dari ruangan, dan kembali memasuki kompresor. Demikian seterusnya.

Siklus Kompresi Uap



SiklusSiklus KompresiKompresi UapUap IdealIdeal

Tahap-tahap dalam proses pengkondisian udara :

1-2 (kompresor) Kompresi isentropic2-3 (kondenser) Pembuangan kalor pada tekanan tetap3-4 (katup ekspansi) Penurunan tekanan pada enthalpi tetap4-1 (evaporator) Pengambilan kalor pada suhu & tekanan tetap


Langkah kerja disetiap bagian sirkulasi.

Proses kompresi dimulai ketika refrigeran meninggalkan evaporator (proses 1-2) Gas refrigerant yang telah mencapai titik didihnya di evaporator dihisap oleh kompresor melalui pipa hisap. Kemudian dikompresi/ ditekan oleh piston didalam silinder sehingga refrigeran berubah menjadi gas bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hal ini disebabkan karena kompresor dapat menghisap gas dan mengkompresikan refrigeran hingga mencapai tekanan kondensasi . Setelah tekanan dan temepartur refrigerant diubah, selanjutnya refrigeran dipompa dan dialirkan menuju kondenser..

1. Kompresi :

2. Pencairan : Proses pencairan atau kondensai dimulai ketika refrigeran meninggalkan kompresor (proses 2-3). Refrigeran yang berwujud gas bertekanan dan bersuhu tinggi dialirkan menuju kondenser. Pada kondenser wujud gas refrigeran berubah menjadi wujud cair. Panas yang dihasilkan oleh refrigeran dipindahkan keudara diluar pipa kondenser. Agar proses kondensasi bekerja dengan efektif digunakan fan yang dapat menghembuskan udara luar tepat dipermukaan pipa kondenser. Setelah melewati proses kondensasi, refrigeran akan berwujud cair dengan temperatur yang lebih rendah. Pada proses ini tekanan refrigeran masih tinggi. Selanjutnya refrigerant dialirkan menuju katup ekspansi/pipa kapiler..


SiklusSiklus KompresiKompresi UapUap IdealIdeal

Tahap-tahap dalam proses pengkondisian udara :

1-2 (kompresor) Kompresi isentropic2-3 (kondenser) Pembuangan kalor pada tekanan tetap3-4 (katup ekspansi) Penurunan tekanan pada enthalpi tetap4-1 (evaporator) Pengambilan kalor pada suhu & tekanan tetap


4. Evaporasi Proses evaporasi dimulai ketika refrigeran akan masuk ke evaporator. Pada keadaan ini, refrigeran berwujud cair, bertekanan rendah dan bersuhu rendah. Kondisi refrigeran serupa ini dimanfaatkan untuk mendinginkan udara yang melewati permukaan evaporator. Agar efektif untuk mendinginkan udara ruangan digunakan blower untuk mengatur sirkulasi udara agar benar-benar melewati evaporator. Proses yang terjadi dibalik proses pendinginan udara ruangan adalah proses penangkapan udara ruangan yang mempunyai temperatur lebih tinggi daripada refrigerant yang mengalir didalam evaporator. Karena menyerap panas dari ruangan, maka wujud refrigeran akan berubah dari cair menjadi gas. Selanjutnya refrigeran mengalir menuju ke kompresor dan proses ini akan terus berulang sampai temperatur ruangan sesuai dengan yang diinginkan.

3. Ekspansi : Proses penurunan tekanan refrigeran dimulai ketika refrigeran meninggalkan kondenser (proses 3-4) pada saat melewati pipa kapiler, bahan pendingin cair bertekanan tinggi di kondenser berubah menjadi cair bertekanan rendah, sehingga mudah mencapai titik didih/penguapannya Refrigerant cair yang telah memiliki suhu dan tekanan rendah akan dialirkan menuju ke evaporator. Proses ini disebut juga proses pendinginan refrigeran.


Refrigerant memasuki kompresor sebagai superheated vapor (titik 1) dan keluarannya (titik 2) dalam kondisi tekanan tinggi. Aktualnya dari titik 2 ke 3 tekanan sedikit berkurang, juga dari titik 3 ke 4 tekanan berkurang akibat adanya rugi-rugi tekanan melalui pipa dan koil (idealnya terjadi pada tekanan tetap). Sedangkan dari titik 4 ke 5 merupakan proses pendinginan lanjut (subcooling).

Tekanan refrigerant selanjutnya diturunkan oleh katup ekspansi sampai titik 6. Setelah itu refrigerant yang bertekanan rendah ini memasuki evaporator di titik 7. Pada saat mengalir di sepanjang koil pendingin terjadi penurunan tekanan akibat rugi-rugi gesekan di dalam pipa. Keluaran evaporator di titik 8 mengalami proses superheating dan memasuki kompresor di titik 1.

SiklusSiklus RefrigerasiRefrigerasi KompresiKompresi UapUap AktualAktual

Siklus Aktual



COP (Coefficient of Performance)COP adalah besaran tanpa dimensi yang menunjukkan perbandingan kapasitas refrigerasi kompresor dan kalor yang ekuivalen dengan daya listrik yang dibutuhkan

COP =Capacity, Btu/H

Input Power ke Motor, Btu/H

EER (Energy Efficiency Ratio)

EER adalah perbandingan kapasitas Btu/H terhadap besarnya daya listrik yang dibutuhkan dalam Watt..

EER =Capacity, Btu/H

Input Power ke Motor, Watts

Idealnya EER diusahakan setinggi mungkin, tetapi umumnya semakin tinggi EER akan semakin tinggi pula harga unit AC nya.

(Contoh)

Jawab :

Tentukan EER dari unit AC berkapasitas 10.000 Btu yang mengkonsumsi listrik 1.200 Watts.

EER = 10.000 / 1200 (Btu/Watt)= 8.3 Btu/H.Watt



KalorKalor LatenLatenSemua benda yang terdapat di alam selalu dapat berubah wujud. Zat padat dapat menjadi cair dan zat cair bisa berubah berwujud gas. Perubahan wujud seperti ini memerlukan penambahan atau pengurangan kalor. Kalor yang menyebabkan perubahan wujud ini disebut dengan Latent Heat (Kalor Laten).

Kalor Laten tidak akan mempengaruhi suhu benda. Sebagai contoh, air akan tetap bersuhu 100°C saat mendidih. Kalor yang ditambahkan untuk menjaga agar air tetap mendidih itulah yang disebut Kalor Laten, yang menyebabkan perubahan wujud dari cair menjadi uap tanpa merubah temperaturnya.

THERMODYNAMICSTHERMODYNAMICS

KalorKalor SensibelSensibelKetika sebuah benda dipanaskan, suhunya akan meningkat karena adanya penambahan kalor. Kenaikan kalor tersebut dinamakan Kalor Sensibel. Sedangkan jika benda tersebut didinginkan atau kalornya dibuang sehingga suhunya menurun, maka kalor yang dibuang tersebut juga disebut Kalor Sensibel. Jadi semua panas / kalor yang menyebabkan perubahan temperatur disebut Sensible Heat (Kalor Sensibel).

Panas / Kalor yang tersembunyi, penambahan / pengurangan kalor tidak merubah intensitas (temperature), tetapi merubah bentuk fisiknya.

Panas / kalor yang bisa dirasakan, panas yang di berikan/diambil dengan merubah temperatur, tanpa merubah bentuk fisiknya.


KAPASITAS PENDINGINANKAPASITAS PENDINGINAN

KapasitasKapasitas PendinginanPendinginan TotalTotal :adalah kemampuan pendinginan dari sebuah unit air conditioner untuk menyerap kalor sensibel dan kalor laten dari ruangan yang dikondisikan.

Kalor yang diserap oleh refrigerant dalam evaporator sama dengan kalor yang dilepaskan oleh udara ruangan.

Kalor yang dilepaskan kondenser sama dengan kalor yang diserap evaporator ditambah perolehan panas dari operasi kompresor

Kapasitas Pendinginan Total Udara = Kapasitas Pendinginan Total Refrigerant

Satuan yang dipakai ;1 RT = 12.000 Btu/H

1 kW = 3.414 Btu/H

mudara × △hudara = mrefr. ×△hrefr. . Qudara = Qrefrigerant.

h in

h out

1 kcal/h = 860 kW


REFRIGERANTSREFRIGERANTS

Refrigerant adalah media pendingin untuk membawa kalor selama siklus refrigerasi berlangsung. Refrigerant menyerap kalor di koil pendingin sistem bersuhu rendah selanjutnya akan dibuang di koil kondenser ke lingkungan sistim bersuhu lebih rendah.

Terdapat banyak jenis refrigerant, tetapi yang paling sering dipakai adalah campuran halokarbon dan campuran hidro-karbon,contohnya R12, R22, R407C, R410A.

Karakteristik yang diinginkan pada sebuah refrigerant yang ideal :

a) Titik didih rendahb) Suhu kritis rendahc) Kalor laten penguapan tinggid) Kalor spesifik cair yang rendahe) Volume spesifik penguapan yang rendahf) Tidak mengakibatkan korosi pada material logam dan tembagag) Tidak bersifat mudah terbakar atau meledakh) Tidak beracuni) Harga terjangkau/rendahj) Mudah dicairkan pada tekanan & suhu yang tidak ekstrim k) Mudah untuk dideteksi ketika terjadi kebocoranl) Mudah bercampur dengan baik bersama-sama oli


R-22 atau HCFC-22 telah digunakan sebagai refrigerant di berbagai proses refrigerasi, industri, AC dan proses pemanasan selama lebih dari 5 dekade. Ozone Depletion Potential R-22 yang rendah dibandingkan dengan CFC-11 dan CFC-12, serta nilai propertinya yang cukup baik membantu proses transisi pemakaian dari CFCs. Meski demikian, R-22 akan digantikan pada awal kuarter abad 21. Sebagai persiapan, para manufaktur refrigerant menawarkan R-407C dan R-410A sebagai refrigerant alternatif yang ramah lingkungan.

R-407C dan R-410A

R-407C adalah campuran dari non-ozone-depleting refrigerant three-hydrofluorocarbon (HFC). Refrigerant ini menunjukkan karakter yang mirip dengan R-22.

Sedangkan R-410A adalah campuran dari non-ozone-depleting refrigerant two-hydrofluorocarbon (HFC). Refrigerant ini memiliki tekanan kapasitas refrigerasi yang lebih tinggi dibanding R-22.

HFC-32 HFC-125 HFC-134a

R-407C, wt%

R-410A, wt%

23 25 52

50 50 -

Dikarenakan R-407C dan R-410A adalah campuran dari HFCs, maka kedua refrigerant ini tidak memiliki kemampuan untuk menipiskan lapisan ozon.

HFC-32

HFC-125

HFC-134a

difluoromethane

Pentafluoroethane

Tetrafluoroethane

52.0

120.0

102.0

Component Nama Kimia Massa Molekular

Unsur Penyusun Refrigerant


Komposisi R-407C dan R-410A


Karakteristik HFCs

Items R22 R407C R410AKomposisi(wt %)

R22(100)

R32/R125/R134a(23/25/52)

R32/R125(50/50)

Massa Molekular 86.5 86.2 72.6

Titik Didih (℃) -40.8 -43.7 (bubble point) -52.7

Tekanan Uap (25℃, MPa) 1.04 1.19 1.65Saturated Liquid Density (25℃, kg/m3 ) 1,194 1,153 1,064

Saturated Vapor Density (25℃, kg/m3 ) 44.4 42.5 64.5

Suhu Kritis (℃) 96.1 87.3 72.5

Tekanan Kritis (MPa) 4.98 4.82 4.95

Temperature Glide (℃) 0 4~6 Negligible

Toxicity Low Low Low

Flammability None None None

Ozone Depletion Potential, (CFC-11 =1.0) 0.055 Zero Zero

Global Warming Potential (CO2=1)* 1,730 1,530 1,700

* Nilai – nilai di atas diambil dari IPCC 1995, ITH=100 years



FaktorFaktor BebanBeban PendinginanPendinginan RuanganRuangan ::

BEBAN PENDINGINANBEBAN PENDINGINAN

• Konduksi panas melalui dinding dan atap• Konduksi panas melalui partisi, ceiling dan lantai• Konduksi panas secara penetrasi• Radiasi matahari melalui kaca

Beban Eksternal

• Sistem pencahayaan• Penghuni• Peralatan-peralatan listrik• Sumber panas lainnya

Beban Internal

Infiltrasi & Ventilasi• Rembesan udara luar ke dalam ruang yang dikondisikan• Sejumlah udara segar yang dimasukan untuk kebutuhan ventilasi


BebanBeban PendinginanPendinginan ::

a) Perhitungan manualb) Perangkat lunak beban pendinginanc) Rumus pendekatan

(Contoh)

Jawab : Luas area 16m2, maka beban pendinginan := 16 * 500 BTUH= 8.000 BTUH

Unit AC yang dipilih : Wall Mounted kapasitas 9.000 Btu/H

Laju kalor yang harus dikeluarkan/dibuang dari ruangan untuk menjaga agar ruangan berada pada kondisi yang diinginkan.Beban pendinginan dapat dihitung dengan cara :

Tentukan beban pendinginan dan pilih unit AC untuk ruangan kantor berukuran 4m x 4m. Suhu dalam ruangan rancangan adalah 250C db dengan 55% RH. Suhu maksimum untuk udara luar adalah 350C dengan 80% RH.

Beban pendinginan (cooling load) biasanya bervariasi antara 500 Btu/H per m² untuk daerah iklim tropis dengan beban internal kecil sampai 700 Btu/H per m² atau lebih untuk beban internal yang besar.

BEBAN PENDINGINANBEBAN PENDINGINAN


ALIRAN UDARAALIRAN UDARA

Arah Aliran Udara :Umumnya arah aliran udara dingin dari depan dirasakan memberikan sensasi fisiologis terbaik.Pergerakan udara di dalam ruangan dianggap nyaman jika kecepatannya di bawah 0,5 m/s. Udara dingin yang langsung mengenai kepala dengan kecepatan yang relatif tinggi dapat menimbulkan gangguan kesehatan, seperti sakit kepala, masuk angin, dll

Throw (Throw (JangkauanJangkauan) :) :Jarak horisontal semburan aliran udara dingin yang keluar dari outlet indoor unit.Jarak sembur yang baik adalah sekitar 0,75 dari jarak ke dinding seberang

Indoor unit Indoor unit tipetipe wall mounted wall mounted biasanyabiasanya mempunyaimempunyai throw yang throw yang terbatasterbatas sehinggasehingga seringkaliseringkali aplikasinyaaplikasinya untukuntuk pengkondisianpengkondisian udaraudara ruanganruangan yang yang besarbesar tidaklahtidaklah efektifefektif

Karakteristik unit AC selain kapasitas pendinginan adalah kuantitas udara (airflow), biasanya dinyatakan dalam satuan CFM atau m3/h


DISTRIBUSI UDARADISTRIBUSI UDARA

Aplikasi ruangan dengan luasan yang besar biasanya dipilih tipe indoor unit yang menggunakan ducting : • Ceiling Concealed Duct• Ducted Split• Single Packaged

Ducting digunakan untuk menyalurkan dan mendistribusikan udara dingin ke ruangan yang dikondisikan dimana penempatan outlet udara suplai lebih fleksibel terhadap bentuk dan luas ruangan.

Beberapa parameter yang perlu diperhatikan dalam desain ducting :• ukuran atau luas penampang ducting dan panjangnya• ukuran diffuser dan grille• kuantitas udara dan kecepatan udara• external static pressure• noise• dll


Aliran udara ventilasi akan berfluktuasi sesuaifaktor- faktor fenomena alam seperti tekanandan perbedaan temperature.

VENTILASI UDARAVENTILASI UDARA

Ventilasi Alami Ventilasi Paksa


NOISE / BISINGNOISE / BISING

Noise :

Bising atau suara yang tidak nyaman yang keberadaannya tidak diinginkan dalam range pendengaran manusia (20~20.000 Hz)Satuan noise dinyatakan dalam decibel (dB)

Besarnya tingkat noise dapat diukur dengan menggunakan Sound Level Meter

Biasanya noise yang dibangkitkan oleh indoor unit bervariasi tergantung pada besarnya kapasitas AC dan

evaporator fan yang digunakan NOISE CRITERIA

Beberapa sumber dari sistem tata udara yang bisa membangkitkan noise :• indoor unit dan outdoor unit• sistem distribusi udara (ducting)• aliran refrigerant di sistem pemipaan


KOMPONEN PENDUKUNG AC KOMPONEN PENDUKUNG AC

1)1) AccumulatorAccumulator : Akumulator` berfungsi untuk penampungan sementara dari refrigeran cair yang bertemperatur rendah dan menjaga agar refrigeran cair tidak tersedot kedalam kompresor. Untuk ini accumulator akan mengkondisikan wujud refrigeran tetap dalam bentuk gas. Refrigeran yang berwujud gas akan lebih mudah masuk kedalam kompresor dan tidak merusak bagian dalam kompresor.

2)2) Filter DryerFilter Dryer : Uap pada siklus refrigerasi dapat menyebabkan motor kompresor rusak atau dapatmembekukan refrigerant di tengah siklus, yang akan menyumbat aliran refrigerant. Filter Dryer digunakan untuk menghilangkan uap tersebut. Terdapat 2 tipe Filter Dryer ; liquid line dryer yang terkoneksi secara serial dengan outlet kondenser dan suction line dryer yang terkoneksi secara serial dengan area hisap.

3) Strainer3) Strainer : Strainer bertugas menangkap atau menyaring kotoran/partikel yang terbawa oleh aliran refrigeran didalam sistem AC. Kotoran yang lolos karena strainer rusak dapat menyebabkan penymbatan pipa kapiler. Akibatnya sirkulasi refigeran akan terganggu. Umumnya kotoran tadi berupa karat atau serpihan logam. Posisi strainer terletak antara kondenser dan katup ekspansi otomatis.


4) Service Valve4) Service Valve : digunakan untuk proses pem-vakum-an dan pengisian refrigerant. Front seat berupa cap yang terbuka dengan katup yang dapat diputar penuh berlawanan jarum jam sehingga aliran refrigerant terhenti. Pada kondisi ini back seat berupa katup yang jika diputar penuh berlawanan jarum jam akan mengalirkan refrigerant. Saat pengukuran tekanan atau pem-vacuum-an terjadi, back seat akan diubah sesuai kondisi front seat. Produk ini dikeluarkan dengan kondisi front seat sehingga back seat dengan brake-in tidak diperlukan.


5) Blower (Cross Flow Fan : CFF)5) Blower (Cross Flow Fan : CFF) : Menghisap udara ruangan, meniupnya melewati evaporator,menyerap panas, dan menyebarkan udara dingin ke ruangan. Blower ditempatkan pada bagianindoor unit, sehingga diusahakan berukuran kecil, menghasilkan tiupan yang kencang dengan tingkat bising yang rendah. Blower berbentuk seperti tabung bersirip.

6) Condenser Fan6) Condenser Fan : Condenser fan diletakkan pada bagian outdoor unit yang berfungsi mendinginkan refrigerant pada kondenser. Fan merupakan komponen yang berputar pada porosnya secara terus menerus ketika kompresor bekerja. Blower dan Condenser fan digerakkan oleh motor listrik yang berbeda.


7) Motor7) Motor : Menciptakan gaya rotasi yang bersumber dari daya listrik yang mensuplai torsi untuk menggerakkan fan dan blower baik pada indoor maupun outdoor unit AC.


8) 8) MinyakMinyak PelumasPelumas : Minyak pelumas atau oli kompresor berguna untuk melumasi bagian-bagian kompresor agar tidak cepar aus. Disamping itu juga untuk meredam panas pada bagian-bagian kompresor. Sebagian kecil oli akan bercampur dengan refrigeran dan ikut bersirkulasi didalam sistem pendingin melalui kondenser dan evaporator. Oli kompresor adalah oli khusus karena harus mampu melumasi, tahan terhadap suhu kompresor yang tinggi, mempunyai titik beku yang rendah dan tidak merusak refrigeran serta komponen AC yang dilaluinya.

9) 9) ThermistorThermistor : Merupakan alat pengukur temperatur udara hisap dari ruangan dan mengatur suhu ruangan secara otomatis dan mampu menghidupkan/mematikan kompresor secara otomatis berdasarkan perubahan temperatur. Thermistor terdiri dari dua jenis, yakni thermistor temperatur ruangan yang berfungsi untuk menerima respon perubahan temperatur dari hembusan evaporator dan thermistor pipa evaporator yang berfungsi untuk menerima perubahan temperatur pada pipa evaporator.


10) Capacitor10) Capacitor : Merupakan alat elektronik yang berfungsi sebagai penyimpan muatan listrik sementara. Thermistor dapat melepaskan semua muatan listrik yang terkandung secara tiba-tiba dalam waktu yang singkat. Kapasitor umumnya difungsikan sebagai penggerak kompresor pada saat pertama kali bekerja. Dengan bantuan kapasitor maka hanya dibutuhkan waktu sepersekian detik untuk membuat motor kompresor mencapai putaran penuh. Pada saat motor kompresor mencapai putaran maksimal, secara otomatis hubungan listrik pada kompresor digantikan oleh listrik PLN. Unit AC umumnya mempunyai dua kapasitor, yakni kapasitor kompresor dan kapasitor motor fan.

11) Over load protector( OLP)11) Over load protector( OLP) : OLP merupakan alat pengaman motor listrik kompresor. Kerja dari OLP dikendalikan oleh sensor panas yang terbuat dxari bimetal. Bimetal inilah yang akan membuka dan menutup arus listrik secara otomatis ke motor listrik kompresor ketika terjadi kelebihan panas atau kelebihan arus listrik pada kompresor. Pada saat ini kompresor berhenti bekerja dan hanya fan saja yang beroperasi. Umumnya temperatur kerja adalah 115±5℃

dan temperatur balik adalah 93±5℃.

12) High Pressure Switch (HP S/W12) High Pressure Switch (HP S/W) : Komponen pelindung bertipe automatic return yang melindungi kompresor dari overload dengan cara mendeteksi tekanan discharge kompresor ketika bekerja pada suhu tinggi di lura batas normal, kemudian mematikan electric circuit. Umumnya bekerja pada tekanan 28kg/㎠G dengan tekanan balik 23kg/㎠G.



14) Sump heater14) Sump heater : Filamen pemanas yang terpasang di dasar kompresor yang memiliki tipe sesuai dengan kapasitas kompresor. Saat kompresor tidak bekerja saat power on, sump heater akan bekerja. Sebaliknya ketika kompresor bekerja, sump heater akan mati. Sehingga harus dipastikan untuk menjaga agar suhu kompresor lebih tinggi dibanding komponen lain.

13) Low pressure switch (LP S/W)13) Low pressure switch (LP S/W) : Komponen pelindung bertipe automatic return yang melindungi kompresor agar tidak overheated atau rusak dengan mendeteksi tekanan suction kompresor bilamana bekerja pada tekanan rendah di luar batas normal, untuk kemudian mematikan electric circuit. Umumnya bekerja pada tekanan 2.0kg/㎠Gdengan tekanan balik 3.4kg/㎠G.


15) Control PCB15) Control PCB : Control PCB merupakan alat yang mengatur kerja keseluruhan unit AC. Fungsi PCB dapat dianalogikan menerupai fungsi otak manusia. Pada control PCB terdiri dari bermacam- macam alat relay, seperti thermistor, sensor, kapasitor, IC, fuse, saklar. Relay dan lainnya. Control PCB mempunyai fungsi beragam, seperti mengontrol kecepatan blowedr indor unit, mengatur temperatur, pergerakan swing, timer, termasuk On/OFF unit AC.


16) Reversing Valve (4 way valve)16) Reversing Valve (4 way valve) : Mengkonversi aliran refrigerant saat switch over pendinginan/pemanasan, yang hidup saat pemanasan dan mati saat pendinginan. Komponen ini diinstal di luar ruangan dan memiliki 4 katup penghubung. Refrigerant yang melewati kompresor selalu berjalan pada arah yang konstan tetapi bisa dibalik arah siklus refrigerasinya baik pendinginan (cooling) maupun pemanasan (heating) dengan cara membalik arah katup. Komponen ini terdiri dari reversing valve dan solenoid valve. Katup utama memakai nylon resin yang akan berubah bentuk pada suhu 120℃

atau lebih, yang akan menyebabkan katup tidak bekerja. Karena itu diharap agar hati – hati selama komponen beroperasi dan saat pengelasan berlangsung.

17) Solenoid valve17) Solenoid valve : Mengatur aliran refrigerant dengan mengalirkan / menghentikan aliran dalam siklus saat valve / katup bekerja pada coil saat power on. Katup ini digunakan terutama ketika membalik 4 way valve pada model cooling/heating atau menyusun tiap unit cycle dari multi model.



Rotary CompressorRotary Compressor

Pada Kompresor Rotary, refrigerant dikompresi oleh gerakan rotasi dari roller dalam silinder. Roller berputar secara eksentris (off-center) di sekeliling asnya sehingga bagian dari roller akan selalu bersinggungan dengan dinding dalam silinder. Sebuah pisau dilengkapi dengan pegas akan selalu bergerak mendorong roller. 2 poin kontak tersebut akan menciptakan 2 area terisolasi sebagai suatu variable volume yang kontinu di dalam silinder. Di titik tertentu dalam rotasi roller, bagian intake akan terbuka dan sejumlah refrigerant akan terhisap ke dalam silinder, mengisi salah satu area yang terisolasi.

Selama roller tetap berotasi volume tempat refrigerant berada akan terus berkurang sehingga refrigerant akan terkompresi. Saat katup exhaust terekspos, refrigerant bertekanan tinggi akan membuka katup exhaust sehingga refrigerant akan keluar. Kompresor Rotary sangat efisien karena tahap pengambilan refrigerant dan tahap kompresi terjadi secara simultan.

Perpindahan Piston V=60×0.785(D2 - d2 ) ·t·n·N (m3/h)

KOMPRESORKOMPRESOR


Rotary Compressor 1. Silinder2. Roller 3. Vane 4. Crank Shaft 5. Main Bearing 6. Crank Shaft7. Muffler 8. Sub Bearing 9. Accumulator 10. Suction pipe11. Screen Holder12. Tube Holder 13. L-Tube14. Suction inlet tube15. Valve & Retainer 16. Rotor17. Stator18. Case 19. Top Cap20. Bottom Cap 21. Tri-plate 22. Discharge pipe 23. Grommet :

Damping part24. Terminal

COMPRESSIONPART

1 23

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20 21

22 24

23

KOMPRESORKOMPRESOR


Aliran Internal Kompresor1. Suction system

Screen Holder

2. Compression system

ω

Discharge PortSuction Port

Katup

Gas Refrigerant memasukiL-tube di tengah accumulator melewatiscreen Holder. Kemudian oli di dalamrefrigerant akan dikoleksi di bagian dasaroleh oil separator.

Gas yang masuk ke silinder dikompresi oleh rotasi roller dan sebagian besar bergerak ke outlet jika mencapai tekanan yang sesuai. Tetapi sebagian kecil akan kembali masuk ke suction port.

Gas terkompresi akan menuju discharge portMelewati slope dalam silinder lalu keluarke pipa discharge pipe setelah melewatimuffler dan shell.

4. Oil supply system

Oli

di

bagian

dasar

kompresor

“terbang” ke

silinder

setelah

bergerak

ke

atas

pada tengah - tengah crank shaft oleh gaya centrifugal

dari

propeller.

3. Discharge system

KOMPRESORKOMPRESOR


Scroll CompressorScroll Compressor

Pada kompresor scroll, refrigerant dikompresi oleh 2 pasang piringan spiral yang terangkai bersama. Piringan atas tetap pada tempatnya sedangkan piringan bawah bergerak secara orbital. Gerakan orbital piringan bawah di dalam piringan atas menciptakan area yang terisolasi dengan volume yang bervariasi. Refrigerant akan terhisap melalui port inlet . Sejumlah refrigerant akan terperangkap dalam salah satu area yang terisolasi ini.

Saat piringan berputar mengitari area tertutup yang berisi refrigerant, refrigerant tersebut ditransfer ke tengah piringan dan volumenya menurun, sehingga refrigerant terkompresi. Refrigerant terkompres ini dikeluarkan melalui port di tengah piringan atas.

Kompresor Scroll terbilang tidak bising, beroperasi secara halus dengan rasio efisiensi tertinggi di antara semua tipe kompresor.

KOMPRESORKOMPRESOR


COMPRESSIONPART

Fixed Scroll

Orbit Scroll

7

1 2

3

4

6

5

89

10 11 12

13

14

15

19

1617

18

20

1. Fixed Scroll 2. Orbit Scroll 3. Oldham Ring 4. Main-Frame5. Slide Bush6. Crank Shaft7. Stator8. Rotor9. Sub-Frame10. Top-Cap 11. Discharge Cover12. Check Valve 13. Case 14. Base 15. Discharge Port16. Suction Port 17. Main Balance Weight18. Sub Balance Weight 19. Grommet : Damping part20. Tip Seal :

Dynamic Sealing part

Scroll Compressor

KOMPRESORKOMPRESOR


Scroll Compressor

KOMPRESORKOMPRESOR


Screw CompressorScrew Compressor

Kompresor Screw terdiri dari sepasang helical rotors. Kedua rotor tersebut berotasi secara bergantian membuka dan menutup rongga di ujung rotor. Saat ruang di bagian akhir intake terbuka, refrigerant terhisap masuk. Ketika rotor terus berputar, refrigerant terperangkap di dalam rongga tersebut dan dikenai gaya sepanjang rotor.

Volume ruang yang berkurang akan mengkompresi refrigerant. Refrigerant terkompresi jika ruang interlobe mencapai ujung yang lain (male and female) di dalam rumah kompresor.

KOMPRESORKOMPRESOR


Centrifugal CompressorCentrifugal Compressor

Kompresor Sentrifugal memakai gerakan rotasi dari sebuah roda impeller untuk menghasilkan gaya sentrifugal pada refrigerant di dalam rumah kompresor (volute). Refrigerant masuk ke dalam roda impeller melalui lubang intake yang lebar dan lewat di antara impeller. Impeller akan memaksa refrigerant mengalir keluar, menghasilkan gaya sentrifugal pada refrigerant. Refrigerant meningkat tekanannya ketika ditekan ke sisi dari volute. Kompresor ini cocok untuk mengkompresi sejumlah besar volume refrigerant ke nilai tekanan yang relatif rendah. Gaya kompresi yang dihasilkan roda impeller relatif kecil, sehingga chiller yang memakai kompresor tipe ini biasanya menggunakan lebih dari satu roda impeller, yang disusun secara seri. Kompresor sentrifugal disukai karena desainnya yang sederhana dan memiliki komponen bergerak yang sedikit.

KOMPRESORKOMPRESOR


Reciprocating CompressorReciprocating Compressor

Kompresor Reciprocating menggunakan gerakan berulang dari sebuah piston dalam silinder untuk mengkompresi refrigerant. Saat piston bergerak ke bawah, kondisi vakum terjadi di dalam silinder. Karena tekanan di atas intake valve lebih besar dari tekanan di bawahnya, intake valve akan membuka sehingga refrigerant akan terhisap masuk ke dalam silinder. Setelah piston mencapai posisi dasar, piston akan mulai bergerak ke atas.

Ketika intake valve tertutup, refrigerant terperangkap dalam silinder. Saat piston bergerak ke atas refrigerant akan terkompresi, menaikkan tekanannya. Pada titik dimana tekanan meningkat oleh refrigerant, exhaust valve terbuka dan refrigerant yang terkompresi mengalir keluar dari silinder. Saat piston mencapai posisi puncak, piston akan mulai bergerak ke bawah dan siklus akan berulang.

KOMPRESORKOMPRESOR

Perpindahan Piston V = 60·n·z·Vc = (z ×π×

D2 ×

60 N)/4 (m3/h)


Alur Energi Reciprocating Compressor

KOMPRESORKOMPRESOR


Dikembangkan secara eksklusif oleh LG, sirip-sirip fin tipe louver and slit meningkatkan volume kontak udara sehingga menghasilkan pendinginan yang lebih efisien

Dengan mengekspos lebih banyak permukaan pipadalam ke aliran refrigerant, efisiensi pendinginan dapat ditingkatkan

Fin Efisiensi Tinggi

Φ5.5, Φ7, Φ9.5

Pipa Tembaga Kasar

●

●

Q = U·A · △TLMTD

HEAT EXCHANGERHEAT EXCHANGER

Heat Exchanger tipe fin dan tube


TujuanTujuan ::

Kompresor

Kondenser

Katup Ekspansi

Evaporator 1

23

4

Coolingcycle

Gas tekanan rendah

Superheated gasTekanan tinggiCairan Tekanan

Tinggi

Liquid+gasTekanan rendah

Fungsi termodinamika dalam mengekspansi refrigerant cair dari tingkat tekanan kondensasi ke tingkat tekanan evaporasi.

Fungsi kontrol yang akan melibatkan suplai jumlah refrigerant cair ke evaporator pada saat diuapkan menentukan efisiensi evaporator.

▶ Tipe Constant Restriction : Capillary tube / Pipa Kapiler▶ Tipe Variable Restriction : Linear Expansion Valve (LEV) &

Thermostatic Expansion Valve (TXV)

Tipe : Terdapat beberapa jenis katup ekspansi

KATUP EKSPANSIKATUP EKSPANSI


Capillary tube / Pipa Kapiler LEV & TXV

Kelebihan

1. Struktur sederhana2. Mudah ditangani ketika terjadi kebocoran gas3. Karakter awal yang bagus saat tekanan

seimbang4. Harga murah

1. Mudah mengontrol aliran massa sesuaibeban yang dibutuhkan.

2. Dapat dipakai pada sistim refrigerasihermetic.

Kekurangan

1. Hanya dipakai di sistim refrigerasi hermetic.2. Kurang cocok jika beban eksternal bervariasi.3. Kebocoran gas menurunkan kapasitas

pendinginan.

1. Harga mahal2. Sering terjadi fluktuasi superheating

ketika penempatan sensor temperaturtidak tepat.

☆ High ○ Medium △ Low (Perbandingan Katup)

Perbandingan

Capillary tube LEV TXV

Performansi Sistim △ ☆ ☆

Reliability ☆ ○ ○

Efisiensi ○ ☆ ☆

Multiple unit attachment △ ☆ ○

Biaya Rendah Sangat tinggi Tinggi

Metoda Kerja Pressure drop sepanjang pipa

Total control oleh microprocessor

Mengontrol aliran massa berdasarkan superheat

Aplikasi pada model LG Window/Split Multi(inv)/Multi-V Unitary(UT)



PipaPipa KapilerKapiler (Capillary Tube(Capillary Tube), adalah pipa berdiameter kecil yang bertindak sebagai constant throttle bagirefrigerant. Besarnya penurunan tekanan ditentukan oleh panjang dan diameter pipa.

Prinsip : Penurunan tekanan lewat pipa kapiler dapat melalui :▶

Friksi / gesekan, sesuai kekentalan fluida yang menghasilkan penurunan tekanan gesekan.▶

Akselerasi, saat flashing terjadi pada refrigerant cair ke bentuk uap menghasilkan penurunan tekanandari momentum.

Cara kerja : Tekanan tinggi dari refrigerant berkurang sepanjang pipa kapiler dan menurun menuju tekananevaporasi.

Aliran refrigerant dari kondenser ke evaporator akan terhenti saat kompresor berhenti bekerja dan tekanan di kedua sisi menjadi hampir sama. Ketika condensing unit bekerja, karakteristik operasi dari evaporator yang dilengkapi capillary tube sama dengan evaporator yang dilengkapi dengan high-side float.

LΔ

1 2

Flow D2 A

wVDLf mn

D=Pressure Drop

221 VVVm

+=Dimana

Penggunaan : Pipa kapiler cocok untuk pemakaian refrigerasi rumah tangga seperti kulkas dan AC Window/Split, dimana beban pendinginan relatif tetap dan menggunakan motor kecil.



Linear Expansion ValveLinear Expansion Valve : Thermostatic expansion valve (gambar di samping) adalah katup yang diperasikan secara elektronik dimana proses membuka dan menutup dilakukan oleh motor pulsa 4-phase.

Prinsip : Jumlah aliran refrigerant bervariasi disesuaikan dengan beban pendinginan di evaporator.

Keuntungan :▶ Cocok untuk beban yang berfluktuasi secara drastis▶ Pengontrolan lebih baik karena memakai microprocessor.▶ Terpisah dari pengontrolan aliran, dapat dipakai juga untuk defrost controls.

Penggunaan : Normalnya katup ini dipakai untuk pengontrolan aliran refrigerant yang presisi. Tipe ini biasanya dipakai pada sistem inverter dan multi split.

Cara Kerja : untuk semua kondisi, pulsa 0 sampai 500 dipakai untuk mengatur jumlah refrigerant yang dibutuhkan unit AC secara optimum. Pulsa listrik dari microprocessor dikirimkan ke motor pulsa yang menentukan langkah piston.

☞ Note : LG menggunakan linear expansion valves pada Multi (inverter type) dan Multi-V models

Pulsemotor



Thermostatic Expansion Valve (TXV):Thermostatic Expansion Valve (TXV):Thermostatic expansion valve adalah katup otomatis dimana gerakan membuka / menutupnya diaphragma berdasarkan kuantitas superheat dalam evaporator.

Prinsip : Thermostatic expansion valve menjaga kuantitas superheat agar tetap konstan meninggalkan koil dengan cara mengatur kuantitas refrigerant.

Cara kerja : Katup ini mengontrol refrigerant cair, sehingga koil evaporator dapat menjaga jumlah rerigerant yang tepat setiap saat. Katup ini memiliki elemen daya yang diaktifkan oleh remote bulb di ujung koil evaporator. Bulb mendeteksi jumlah superheat di jalur suction dan mengatur aliran refrigerant ke evaporator. Saat jumlah superheat meningkat, temperatur dan tekanan remote bulb juga ikut meningkat. Kenaikan tekanan ini diterapkan pula pada diaphragma atas, menekan ke bawah bersama dengan pin, yang kemudian akan membuka katup, membiarkan terjadinya pergantian refrigerant dari receiver ke evaporator.

Capillarytube

Remotebulb

Pergantian tersebut mengakibatkan efek berikut ini :1. Menyediakan tambahan refrigerant cair yang menyerap panas dari evaporator2. Mengakibatkan tekanan yang lebih tinggi pada dasar diaphragma, menekannya ke atas untuk menutup katup.3. Mengurangi derajat superheat dengan memaksa masuk refrigerant lebih banyak ke jalur suction.

Penggunaan : TXV dipakai di AC Automobile & AC berkapasitas besar



Classification BTU/h Kcal/h W KJ Hp RT1 BTU/h 1 0.252 0.293 1.055 0.00039 0.0000831 Kcal/h 3.968 1 1.163 4.186 0.00155 0.0003291 W 3.413 0.86 1 3.601 0.00133 0.0002831 KJ 0.948 0.239 0.278 1 0.00037 0.0000791 HP 2559 645 750 2700 1 0.2121 RT 12000 3024 3516 12660 4.68 1

Unit convertion table

Amount BTU/h Kcal/h W KJ Hp RT1 1 0.252 0.293 1.055 0.00039 0.0000831 3.968 1 1.163 4.184 0.00155 0.0003311 3.413 0.86 1 3.60 0.00133 0.0002841 0.948 0.239 0.278 1 0.00037 0.0000791 2564 645 752 2703 1 0.2141 12048 3040 3534 12658 4.72 1

Unit convertion table/changeable

TABEL KONVERSITABEL KONVERSI


Copyright ⓒ 2010 by LG Electronics, Inc. All rights reserved.

No part of this publication may be reproduced or distributed in any form or by any means. Without the prior written permission of the

publisher.

Prinsip Dasar Tata Udaraibb.jatimprov.go.id/public/media/download/BFx6r1e9xeFPwY6O.pdf · Panas...

Documents

Transcript of Prinsip Dasar Tata Udaraibb.jatimprov.go.id/public/media/download/BFx6r1e9xeFPwY6O.pdf · Panas...