Cara Kerja Mesin Pendingin Ruangan (AC)

Air conditioner atau AC merupakan salah satu peralatan Pendingin (refrigeration). Alat lain yang bekerja menggunakan sistim pendingin adalah seperti kulkas, frezer, dan dispenser dingin. Prinsip dasar kerja dari mesin/sistim pendingin dapat didefinisikan sebagai “merelokasi atau memindahkan panas”. Jadi prinsip kerja sebuah AC dalam mendinginkan ruangan adalah dengan cara memindahkan panas udara dari suatu ruangan (in-door) ke udara di luar ruangan(out door).

Prinsip atau cara kerja AC atau mesin pendingin ruangan.
(1) Udara panas energinya diserap refrigran yang berada di dalam Evaporator dan disemburkan keluar sebagai udara dingin.
(2) Panas yang diserap oleh evaporator dibawa keluar oleh refrigran lewat pipa uap
(3) Panas yang dibawa dibuang ke udara lewat udara luar yang disirkulasikan melewat kondensor.
(4) Refrigran dingin bersikulasi kembali lewat pipa cair (4)
(5) Dan masuk kembali ke dalam Evaporator



Karena temperatur udara dalam ruangan dan temperatur udara luar sebenarnya tidak berbeda, maka untuk memindahkan panas pada pendingin AC dibutuhkan enersi. Yaitu enersi listrik yang dibutuhkan untuk memompa panas dari dalam ruangan dan membuangnya keluar ruangan.

AC berfungsi untuk membuat nyaman ruangan degan cara,
- Menurunkan temperatur udara ruangan, temperatur yang nyaman bagi tubuh manusia adalah sekitar 24 ~ 28ºC, temperatur yang terlalu dingin justru membuat badan tidak nyaman.
- Menurunkan tingkat kelembaban udara. Tingkat kelembaban udara yang nyaman bagi tubuh manusia adalah sekitar 40 ~ 60ºC. Kelembaban tinggi menyebabkan udara gerah karena keringat susah menguap. Kelembaban rendah menyebabkan kulit terasa kering & pedih.
- Membersihkan udara, menyaring untuk menghilangkan partikel-partikel kotoran, debu, asap rokok dan menghilangkan bau.
- Mensirkulasikan udara ruangan, udara bergerak lebih nyaman di badan dibanding udara yang diam.

Macam-macam bentuk AC.
- Ductable split AC (Central AC). AC berada diluar dan udara dingin disalurkan ke dalam ruangan melalui saluran udara. Biasanya dipakai untuk perkantoran atau pertokoan.
- Window AC. AC dimana evaporator dan kondensornya menjadi satu kesatuan. Untuk ruangan kecil.
- Wall split AC. AC yang evaporatornya terpisah dari kondensor. Evaporator dipasang menempel pada dinding atau tembok. Untuk ruangan kecil, tanpa mengurangi estitika ruangan.
- Ceilling Split AC. Mirip wall split AC tetapi evaporatornya dipasang pada langit-langit untuk ruangan agak besar.
- Floor standing split (Tower atau Vertikal) AC. Mirip juga dengan wall plit AC yang evaporatornya dipasang berdiri dilantai. Untuk ruangan besar.

Komponen utama yang melakukan kerja proses pendingin adalah :
1. Coil evaporator (ada di dalam ruangan/indoor)
2. Kompresor
3. Coil Kondensor (ada di luar ruangan/outdoor)
4. Pipa kapiler
5. Refrigran


1. Coil Evaporator (cooler)

Evaporator mempunyai 2 macam fungsi, pertama yaitu untuk menyerap enersi panas udara ruangan agar temperaturnya turun, dan kedua untuk menurunkan tingkat kelembaban udara ruangan. Agar evaporator dapat menyerap panas udara, maka temperatur evaporator harus dibuat lebih rendah dari temperatur udara ruangan. Proses pendinginan evaporator dilakukan dengan cara penguapan refrigran cair (biasa disebut freon) menjadi uap refrigran didalam evaporator. Perubahan bentuk dari refrigran cair menjadi uap ini membutuhkan enersi panas. Dan panas ini akan diserap dari media disekelilingnya, yaitu pipa coil evaporator dan udara yang bersinggungan dengan coil evaporator tersebut. Proses inilah yang menyebabkan kenapa coil evaporator temperaturnya menjadi dingin.

Pipa coil evaporator dilengkapi dengan sirip-sirip aluminium yang berfungsi untuk memperluas permukaan yang bersinggungan dengan udara ruangan dengan tujuan agar penyerapan panas udara bertambah menjadi lebih baik. Agar penyerapan panas udara ruangan merata keseluruh ruangan, maka udara ruangan perlu disirkulasikan agar melewati coil evaporator. untuk keperluan ini didesain khusus sebuah fan blower dengan bentuk seperti tabung. Refrigran didalam coil evaporator merupakan campuran dalam bentuk cair dan uap serta mempunyai temperatur dan tekanan yang konstan.

Saat akan meninggalkan coil evaporator dan masuk kedalam kompresor semua refrigran harus sudah berubah menjadi uap dan temperatur biasanya sedikit naik diatas temperatur jenuh uap refrigran tersebut yang dinamakan “super heat”. Saat meninggalkan coil evaporator, semua refrigran harus sudah berubah sebagai uap, karena kompresor hanya boleh memampatkan dalam bentuk uap. Jika refrigran cair ikut masuk kedalam pompa kompresor, maka hal ini dapat merusak pompa kompresor, karena bentuk cair tidak bisa dimampatkan.

2. KOMPRESOR.

Prinsip kerja sebuah AC adalah memindahkan enersi panas dari ruangan keluar ke udara bebas. Kompresor bekerja untuk memompa refrigran agar bersirkulasi pada lingkaran pendingin untuk membawa dan memindah enersi panas dari dalam ruangan keluar ruangan. Pada masukan kompresor dipasang sebuah tabung yang dinamakan “akumulator”, yang mempunyai fungsi utama untuk memisahkan refrigran cair dan refrigran ruang dan untuk mencegah refrigran cair agar tidak ikut masuk kedalam kompresor. Selain itu akumulator juga berfungsi untuk mengikat kotoran dan kelembaban uap air. Pompa kompresor bekerja menghisap ruangan coil evaporator sehingga tekanan didalam evaporator menjadi rendah. Dan pada sisi lain akan memampatkan uap refrigran pada coil kondensor sehingga tekanannya menjadi tinggi.


3. coil kondensor (out door)

Refrigran dalam evaporator menyerap enersi panas udara dalam ruangan, kemudian refrigran bersirkulasi membawa enersi panas tersebut keluar kearah kondensor, dan oleh kondensor enersi panas akan dibuang ke udara bebas. Refrigran yang telah membuang panas akan berulang bersirkulasi kembali masuk kedalam coil evaporator.


4. PIPA KAPILER

Pipa kapiler mempunyai peranan yang sangat penting pada sistim pendingin dan berfungsi untuk mengatur besarnya aliran refrigran cair dari kondenser yang masuk ke evaporator. Hal ini ditentukan oleh panjang dan diameter lubang pipa kapiler. Menghambat aliran refrigran sehingga tekanan pada keluaran pipa kapiler yang masuk ke coil evaporator turun menjadi lebih rendah sehingga memungkinkan terjadinya penguapan refrigran.Kotoran yang ikut bersirkulasi lama-kelamaan dapat mengendap padà dinding-dinding pipa kapiler dan dalam jangka waktu yang lama dapat mempersempit atau menyumbat pipa kapiler. Oleh karena itu dipasang sebuah filter (nama lainya adalah dryer, strainer) sebelum masukan ke pipa kapiler untuk mencegah agar kotoran tidak sampai masuk ke pipa kapiler.


5. refrigeran

Kalau kompresor ibarat jantung, maka refrigran adalah ibarat darahnya. Refrigran dipilih sebagai media pembawa pemindah enersi panas terutama berdasarkan sifatnya yang mempunyai titik didih yang sangat rendah dan enthaiphy yang tinggi. Refrigran jenis R22 misalnya mempunyai titik didih sekitar minus 41°C. Kecuali itu refrigran juga dipilih dari bahan yang tidak mudah terbakar, tidak mudah meledak, tidak berbau, tidak beracun, dan tidak bereaksi dengan tembaga maupun oli.