1. Prinsip Kerja Kmpnen Mesin Pen!in"in !an #un"sin$a
a. Kmpresr
Kmpresr a%au pmpa isap mempun$ai &un"si $an" 'i%al. Den"an a!an$a
kmpresr( re&ri"eran% )isa men"alir ke seluruh sis%em pen!in"in. Sis%em kerjan$a
a!alah !en"an men"u)ah %ekanan( sehin""a %erja!i per)e!aan %ekanan $an"
memun"kinkan re&ri"eran men"alir *)erpin!ah+ ke sisi )er%ekanan ren!ah !ari sisi
 )er%ekanan %in""i.
Ke%ika )ekerja( re&ri"eran% $an" !ihisap !ari e'apra%r !en"an suhu !an
%ekanan ren!ah !imampa%kan sehin""a suhu !an %ekanann$a naik. Gas $an"
!imampa%kan ini !i%ekan keluar !ari kmpresr lalu !ialirkan ke kn!ensr( %in""i
ren!ahn$a suhu !ikn%rl !en"an %herms%a%. ,enis kmpresr $an" )an$ak 
!i"unakan a!alah kmpresr %rak( kmpresr r%ar$( kmpresr su!u( !an
kmpresr sen%ri&u"al.
1+ Kmpresr %rak *-eipra%in" mpressr+
Pa!a saa% lan"kah hisap pis%n( "as re&ri"eran% $an" )er%ekanan ren!ah
!i%arik masuk melalui ka%up hisap $an" %erle%ak pa!a pis%n a%au !i kepala
kmpresr. Pa!a saa% lan"kah )uan"( pis%n menekan re&ri"eran% !an
men!rn"n$a keluar melalui ka%up )uan"( $an" )iasan$a %erle%ak pa!a kepala
silin!er.
2+ Kmpresr r%ar$
-%r a!alah )a"ian $an" )erpu%ar !i!alam s%a%r( r%r %er!iri !ari !ua
 )alin"/)alin".0an"kah hisap %erja!i saa% ka%up mulai %er)uka !an )erakhir se%elah
ka%up %er%u%up.Pa!a wak%u ka%up su!ah %e%u%up !imulai lan"kah %ekan sampai
ka%up pen"eluaran mem)uka( se!an"kan pa!a ka%up seara )ersamaan su!ah
%erja!i lan"kah hisap( !emikian se%erusn$a.
+ Kmpresr su!u
Kmpresr jenis ini ke)an$akan !i"unakan un%uk lemari es( &reer( !an
 pen"kn!isan u!ara rumah %an""a( ju"a !i"unakan se)a"ai kmpresr pem)an%u
 
 ). Kn!ensr
Kn!ensr )er&un"si un%uk mem)uan" kalr $an" !iserap !ari e'apra%r !an
 panas $an" !iperleh !ari kmpresr( ser%a men"u)ah wuju! "as menja!i air.
3an$ak jenis kn!ensr $an" !ipakai( un%uk kulkas rumah %an""a !i"unakan
kn!ensr !en"an pen!in"in air. ,enis lain kn!ensr )erpen!in"in air memiliki pipa/
 pipa $an" !apa% !i)ersihkan.
Kn!ensr !i)e!akan menja!i jenis( $akni Air/le! n!ensr( 5a%er/
le! n!ensr !an E'apra%i'e/le! n!ensr.
1+ Air/le! n!ensr
Dalam Air/le! n!ensr( kalr !ipin!ahkan !ari re&ri"eran ke u!ara
!en"an men""unakan sirkulasi alamiah a%au paksa.Kn!ensr !i)ua% !ari pipa
 )aja( %em)a"a !en"an !i)eri
sirip un%uk memper)aiki %rans&er kalr pa!a sisi u!ara. -e&ri"eran men"alir 
!i!alam pipa !an u!ara men"alir !iluarn$a. Air le! n!ensr han$a
!i"unakan un%uk kapasi%as keil seper%i re&ri"era%r !an small wa%er ler.
2+ 5a%er le! n!ensr
5a%er le! n!ensr !i)e!akan menja!i jenis $akni shell an! %u)e(
shell an! il( !u)le %u)e.
a+ Shell an! Tu)e
Salah sa%u jenis ala% penukar kalr $an" menuru% kn%ruksin$a
!iirikan leh a!an$a sekumpulan pipa *%a)un"+ $an" !ipasan"kan !i!alam
shell *pipa "al'anis+ $an" )er)en%uk silin!er !imana 2 jenis &lui!a salin"
 )er%ukar kalr $an" men"alir seara %erpisah *air !an &ren+.
 )+ Shell an! il
Ter!iri !ari se)uah an"kan" $an" !ilas elek%rik !an )erisi kil air(
ka!an"/ka!an" ju"a !en"an pipa )ersirip.
+ Du)le Tu)e
-e&ri"eran men"em)un !iluar pipa !an air men"alir !i)a"ian !alam
 pipa pa!a arah $an" )erlawanan. Du)le %u)e !i"unakan !alam hu)un"an
!en"an lin" %wer !an spra$ pn!.
+ E'apra%i'e n!ensr
-e&ri"eran per%ama kali melepaskan kalr$a ke air kemu!ian air 
melepaskan kalrn$a ke u!ara !alam )en%uk uap air. 6!ara menin""alkan uap air 
 
kn!ensr e'apra%i'e men""a)un"kan &un"si !ari se)uah kn!ensr !an
lin" %wer. E'apra%i'e n!ensr )an$ak !i"unakan !ipa)rikamniak.
Kn!ensr $an" !i"unakan !isini a!alah jenis wa%er le! kn!ensr %ipe
shell an! %u)e( karena le)ih mu!ah !alam men"analisa %empera%ur jika
!i)an!in"kan !en"an Air le!
Kn!ensr $an" serin" %erja!i &luk%uasi pa!a %empera%urn$a. 5a%erle!
n!ensr ini !i%empa%kan !i an%ara kmpresr !an ala% pen"a%ur )ahan
 pen!in"in *pipa kapiler+. Psisin$a !i%empa%kan )erhu)un"an lan"sun" !en"an
u!ara luar a"ar "as !i !alam kn!ensr ju"a !i!in"inkan leh suhu ruan"an.
Gas $an" )erasal !ari kmpresr memiliki suhu !an %ekanan %in""i( ke%ika
men"alir !i !alam pipa kn!ensr( "as men"alami penurunan suhu hin""a
menapai suhu kn!ensasi kemu!ian men"em)un. 5uju! "as )eru)ah menja!i
air !en"an suhu ren!ah se!an"kan %ekanann$a %e%ap %in""i.
. Ka%up Ekspansi
Kmpnen u%ama $an" lain un%uk mesin re&ri"erasi a!alah ka%up ekspansi.
Ka%up ekspansi ini !iper"unakan un%uk menurunkan %ekanan !an un%uk 
men"ekspansikan seara a!ia)a%ik airan $an" )er%ekanan !an )er%empera%ur %in""i
sampai menapai %in"ka% %ekanan !an %empera%ur ren!ah( a%au men"ekspansikan
re&ri"eran air !ari %ekanan kn!ensasi ke %ekanan e'aprasi( re&ri"eran% air 
!iinjeksikan keluar melalui oriffice( re&ri"eran% se"era )eru)ah menja!i ka)u% $an"
%ekanan !an %empera%urn$a ren!ah.
Selain i%u( ka%up ekspansi ju"a se)a"ai ala% kn%rl re&ri"erasi $an" )er&un"si 8
1+ Men"a%ur jumlah re&ri"eran $an" men"alir !ari pipa air menuju e'apra%r 
sesuai !en"an laju pen"uapan pa!a e'apra%r.
2+ Memper%ahankan per)e!aan %ekanan an%ara kn!ensr !an e'apra%r a"ar 
 pen"uapan pa!a e'apra%r )erlan"sun" pa!a %ekanan kerjan$a.
Pipa Kapiler
Pipa kapiler a!alah salah sa%u ala% ekspansi. Ala% ekspansi ini mempun$ai !ua
ke"unaan $ai%u un%uk menurunkan %ekanan re&ri"eran air !an un%uk men"a%ur aliran
re&ri"eran ke e'apra%r. airan re&ri"eran memasuki pipa kapiler %erse)u% !an
men"alir sehin""a %ekanann$a )erkuran" aki)a% !ari "esekan !an perepa%an
re&ri"eran. Pipa kapiler hampir mela$ani semua sis%em re&ri"erasi $an" )erukuran
keil( !an pen""unaann$a meluas hin""a pa!a kapasi%as re"ri"erasi 19kw. Pipa
kapiler mempun$ai ukuran panjan" 1 hin""a : me%er( !en"an !iame%er !alam 9(;
 
 )er!asarkan kapasi%as pen!in"inan( kn!isi perasi !an jumlah re&ri"eran !ari mesin
re&ri"erasi $an" )ersan"ku%an.
Kns%ruksi pipa kapiler san"a% se!erhana( sehin""a jaran" %erja!i "an""uan.
Pa!a wak%u kmpresr )erhen%i )ekerja( pipa kapiler men"hu)un"kan )a"ian %ekanan
%in""i !en"an )a"ian %ekanan ren!ah( sehin""a men$amakan %ekanann$a !an
memu!ahkan s%ar% )eriku%n$a. Pipa kapiler !i%unjukkan pa!a Gam)ar.
Gam)ar. Pipa Kapiler*Sun$%(2919+
!. E'apra%r *Pen"uap+
E'apra%r a!alah kmpnen pa!a sis%em pen!in"in $an" )er&un"si se)a"ai
 penukar kalr( ser%a )er%u"as men"uapkan re&ri"eran !alam sis%em( se)elum !ihisap
leh kmpresr. Panas u!ara sekelilin" !iserap e'apra%r $an" men$e)a)kan suhu
u!ara !isekelilin" e'apra%r %urun. Suhu u!ara $an" ren!ah ini !ipin!ahkan
ke%empa% lain !en"an jalan !ihem)us leh kipas( $an" men$e)a)kan %erja!in$a aliran
u!ara.
A!a )e)erapa maam e'apra%r sesuai %ujuan pen""unaann$a !an )en%ukn$a
!apa% )er)e!a/)e!a. <al %erse)u% !ise)a)kan karena me!ia $an" hen!ak !i!in"inkan
!apa% )erupa "as( airan a%au pa!a%. Maka e'apra%r !apa% !i)a"i menja!i )e)erapa
"ln"an( sesuai !en"an re&ri"eran $an" a!a !i !alamn$a( $ai%u 8 jenis ekspansi
kerin"( jenis se%en"ah )asah( jenis )asah( !an sis%em pmpa airan.
1+ ,enis ekspansi kerin"
Dalam jenis ekspansi kerin"( airan re&ri"eran% $an" !iekspansikan melalui
ka%up ekspansi pa!a wak%u masuk ke !alam e'apra%r su!ah !alam kea!aan
ampuran air !an uap( sehin""a keluar !ari e'apra%r !alam kea!aan uap air.
2+ E'apra%r jenis se%en"ah )asah
E'apra%r jenis se%en"ah )asah a!alah e'apra%r !en"an kn!isi
re&ri"eran !ian%ara e'apra%r jenis ekspansi kerin" !an e'apra%r jenis )asah.
Dalam e'apra%r jenis ini( selalu %er!apa% re&ri"eran air !alam pipa
 pen"uapn$a.
+ E'apra%r jenis )asah
Dalam e'apra%r jenis )asah( se)a"ian )esar !ari e'apra%r %erisi leh
airan re&ri"eran%.
Perpin!ahan Kalr !i !alam E'apra%r
Perpin!ahan panas $an" %erja!i pa!a e'apra%r a!alah kn'eksi paksa $an"
%erja!i !i !alam !an !i luar %a)un" ser%a kn!uksi pa!a %a)un"n$a. Perpin!ahan panas
%%al $an" %erja!i merupakan km)inasi !ari ke%i"an$a. <ar"a ke&isien perpin!ahan
 panas men$eluruh !apa% !i%en%ukan !en"an %erle)ihi !ahulu men"hi%un" ke&isien
 perpin!ahan kalr pa!a sisi re&ri"eran !an sisi u!ara $an" %elah !ijelaskan
se)elumn$a. Selanju%n$a ke&isien perpin!ahan panas %%al !ihi%un" )er!asarkan luas
 permukaan !alam pipa !an )er!asarkan luas permukaan luar pipa.
2. Prinsip Kerja Mesin Pen!in"in
Prinsip Kerja Mesin Pen!in"in -uan"an
Gam)ar. Prinsip Kerja Mesin Pen!in"in -uan"an
Kmpresr A $an" a!a pa!a sis%em pen!in"in !iper"unakan se)a"ai ala% un%uk 
memampa%kan &lui!a kerja *re&ri"eran%+( ja!i re&ri"eran% $an" masuk ke !alam
kmpresr A !ialirkan ke kn!ensr $an" kemu!ian !imampa%kan !i kn!ensr. Di
 )a"ian kn!ensr ini re&ri"eran% $an" !imampa%kan akan )eru)ah &ase !ari re&ri"eran
&ase uap menja!i re&ri"eran &ase air( maka re&ri"eran% men"eluarkan kalr $ai%u kalr 
 pen"uapan $an" %erkan!un" !i !alam re&ri"eran. A!apun )esarn$a kalr $an" !ilepaskan
leh kn!ensr a!alah jumlah !ari ener"i kmpresr $an" !iperlukan !an ener"i kalr 
 
re&ri"eran% $an" )era!a !alam pipa/pipa kn!ensr rela%i& jauh le)ih %in""i !i)an!in"kan
!en"an %ekanan re&ri"eran $an" )era!a pa!a pipa/pipa e'apra%r. Prinsip pen!in"inan u!ara pa!a A meli)a%kan siklus re&ri"erasi( $akni u!ara
!i!in"inkan leh re&ri"eran% = pen!in"in *&ren+( lalu &ren !i%ekan men""unakan
kmpresr sampai %ekanan %er%en%u !an suhun$a naik( kemu!ian !i!in"inkan leh u!ara
lin"kun"an sehin""a menair. Prses %erse)u% !ia%as )erjalan )erulan"/ulan" sehin""a
menja!i sua%u siklus $an" !ise)u% siklus pen!in"inan pa!a u!ara $an" )er&un"si
men"am)il kalr !ari u!ara !an mem)e)askan kalr ini ke luar ruan"an.
a. Siklus -e&ri"erasi arn%
Siklus re&ri"erasi arn% merupakan ke)alikan !ari mesin arn%. Mesin arn%
menerima ener"i kalr !ari %empera%ur %in""i( ener"i kemu!ian !iu)ah menja!i sua%u
kerja !an sisa ener"i %erse)u% !i)uan" ke sum)er panas pa!a %empera%ur ren!ah.
Se!an"kan siklus re&ri"erasi arn% menerima ener"i pa!a %empera%ur ren!ah !an
men"eluarkan ener"i pa!a %empera%ur %in""i. leh se)a) i%u pa!a siklus pen!in"in
!iperlukan penam)ahan kerja !ari luar. Dan un%uk Daur -e&i"erasi arn% !i%unjukan
 pa!a Gam)ar.
Gam)ar. Daur re&ri"erasi arn%(Sunyoto,2010)
 Prses/prses $an" mem)en%uk !aur re&ri"erasi arn% 8
1+ Prses kmpresi a!ia)%ik *1/2+
2+ Prses pelepasan kalr is%hermal *2/+
+ Prses ekspansi a!ia)a%ik */4+
4+ Prses pen$erapan kalr is%hermal *4/1+
Tujuan u%ama !ari !aur ini a!alah pen$erapan kalr !ari sum)er )ersuhu ren!ah
 pa!a prses 4/1 $ai%u pen$erapan kalr is%hermal.
 ). Siklus Kmpresi 6ap S%an!ar *Teri%is+
 
Siklus kmpresi uap s%an!ar merupakan siklus %eri%is( !imana pa!a siklus
%erse)u% men"asumsikan )e)erapa prses se)a"ai )eriku% 8
1+ Prses Kmpresi
Prses kmpresi )erlan"sun" !ari %i%ik 1 ke %i%ik 2. Pa!a siklus se!erhana
!iasumsikan re&ri"eran %i!ak men"alami peru)ahan kn!isi selama men"alir 
!ijalur hisap. Prses kmpresi !iasumsikan isen%rpik sehin""a pa!a !ia"ram
%ekanan !an en%alpi )era!a pa!a sa%u "aris en%rpi kns%an( !an %i%ik 2 )era!a
 pa!a kn!isi super panas. Prses kmpresi memerlukan kerja !ari luar !an
en%alpi uap naik !ari h1 ke h2( )esarn$a kenaikan ini sama !en"an )esarn$a kerja
kmpresi $an" !ilakukan pa!a uap re&ri"eran.
2+ Prses Kn!ensasi
Prses 2/ merupakan prses kn!ensasi $an" %erja!i pa!a kn!ensr( uap
 panas re&ri"eran !ari kmpresr !i!in"inkan leh air sampai pa!a %empera%ur 
kn!ensasi( kemu!ian uap %erse)u% !ikn!ensasikan. Pa!a %i%ik 2 re&ri"eran pa!a
kn!isi uap jenuh pa!a %ekanan !an %empera%ur kn!ensasi. Prses 2/ %erja!i
 pa!a %ekanan kns%an( !an jumlah panas $an" !ipin!ahkan selama prses ini
a!alah )e!aen%alpi an%ara %i%ik 2 !an .
+ Prses Ekspansi
Prses ekspansi )erlan"sun" !ari %i%ik ke %i%ik 4. Pa!a prses ini %erja!i
 prses penurunan %ekanan re&ri"eran !ari %ekanan kn!ensasi *%i%ik + menja!i
%ekanan e'aprasi *%i%ik 4+. Pa!a wak%u airan !i ekspansi melalaui ka%up
ekspansi a%au pipa kapiler ke e'apra%r( %empera%ur re&ri"eran ju"a %urun !ari
%empera%ur kn!ensa% ke %empera%ur e'aprasi. Prses /4 merupakan prses
ekspansi a!ia)a%ik !imana en%alpi &lui!a %i!ak )eru)ah !isepanjan" prses.
-e&ri"eran pa!a %i%ik 4 )era!a pa!a kn!isi ampuran/uap.
4+ Prses E'aprasi
Prses 4/1 a!alah prses pen"uapan $an" %erja!i pa!a e'apra%r !an
 )erlan"sun" pa!a %ekanan kns%an. Pa!a %i%ik 1 seluruh re&ri"eran )era!a pa!a
kn!isi uap jenuh. Selama prses 4/1 en%alpi re&ri"eran naik aki)a% pen$erapan
kalri !ari ruan" re&ri"erasi. 3esarn$a kalr $an" !iserap a!alah )e!aen%alpi %i%ik 
1 !an %i%ik 4 )iasa !ise)u% !en"an e&ek pen!in"inan. Tekanan en%alpi siklus
kmpresi uap s%an!ar% !i%unjukan pa!a Gam)ar .
 
Gam)ar. Dia"ram %ekanan en%alpi siklus kmpresi uap s%an!ar  *Sun$%(2919+
. Siklus Kmpresi 6ap Ak%ual
Siklus kmpresi uap $an" se)enarn$a *ak%ual+ )ar)e!a !ari siklus s%an!ar 
*%eri%is+. Per)e!aan ini munul karena asumsi $an" !i%e%apkan !alam siklus s%an!ar.
Pa!a siklus ak%ual %erja!i pemanasan lanju% uap re&ri"eran $an" menin""alkan
e'apra%r se)elum masuk ke kn!ensr.Pemanasan lanju% ini %erja!i aki)a% %ipe
 perala%an ekspansi $an" !i "unakan a%au !apa% ju"a karena pen$erapan panas !ijalur 
masuk (suction line) an%ara e'apra%r !an kmpresr. Demikian ju"a pa!a re&ri"eran
air men"alami pen!in"inan lanju% a%au )awah !in"in se)elum masuk ka%up ekspansi
a%au pipa kapiler. Kea!aan !ia%as a!alah peris%iwa nrmal !an melakukan &un"si $an"
!iin"inkan un%uk menjamin )ahwa seluruh re&ri"eran $an" memasuki kmpresr a%au
ala% ekspansi !alam kea!aan 199 > uap a%au air.
Per)e!aan $an" pen%in" an%ara !aur n$a%a *ak%ual+ !an s%an!ar %erle%ak pa!a
 penurunan %ekanan !alam kn!ensr !an e'apra%r. Daur s%an!ar !ian""ap %i!ak 
men"alami penurunan %ekanan pa!a kn!ensr !an e'apra%r( %e%api pa!a !aur n$a%a
%erja!i penurunan %ekanan karena a!an$a "esekan an%ara re&ri"eran !en"an !in!in"
 pipa. Aki)a% !ari penurunan %ekanan ini( kmpresr pa!a %i%ik 1 !an 2 memerlukan
le)ih )an$ak kerja !i)an!in"kan !en"an !aur s%an!ar. 6n%uk Silkus ak%ual !an siklus
s%an!ar !i%unjukan pa!a Gam)ar.
 
Gam)ar. Per)an!in"an siklus ak%ual !an siklus s%an!ar *Sun$%(2919+
Garis 4/1? !iperliha%kan penurunan %ekanan $an" %erja!i pa!a re&ri"eran pa!a
saa% melewa%i  suction line !ari e'apra%r ke kmpresr. Garis 1/1? !iperliha%kan
%erja!in$a panas lanju% pa!a uap re&ri"eran $an" !i%unjukkan !en"an "aris $an"
melewa%i "aris uap jenuh. Prses 1?/2? a!alah prses kmpresi uap re&ri"eran !i!alam
kmpresr. Pa!a siklus %eri%is prses kmpresi !iasumsikan isen%rpik( $an" )erar%i
%i!ak a!a perpin!ahan kalr !ian%ara re&ri"eran !an !in!in" silin!er. Pa!a
ken$a%aann$a prses $an" %erja!i )ukan isen%rpik maupun pli%rpik. Garis 2?/
menunjukkan a!an$a penurunan %ekanan $an" %erja!i pa!a pipa/pipa kn!ensr.
Se!an"kan pa!a "aris /? menunjukkan %ekanan $an" %erja!i !ijalur air.