Suhu adalah suatu besaran pokok yang menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat dan dapat dinyatakan dengan angka. Termometer bekerja dengan memanfaatkan sifat termometrik zat yang dijadikan pengisi termometer, yaitu sifat fisik zat yang berubah karena perubahan suhu.

Beberapa sifat termometrik zat seperti:

1. pemuaian kolom cairan dalam pipa kapiler
2. hambatan listrik seutas kawat platina
3. pemuaian suatu keping bimetal
4. pemuaian tekanan gas pada volume tetap
5. radiasi yang dipancarkan benda

Pembuatan skala pada termometer raksa. Ada 4 langkah untuk menentukan skala sebuah termometer raksa:

1. menentukan titip tetap bawah (titik lebur es murni)
2. menentukan titik tetap atas (titik didih air murni)
3. membagi jarak antara kedua titik tetap menjadi beberapa bagian yang jaraknya sama.
4. memperluas skala di bawah titik tetap bawah dan di atas titik tetap atas

Skala atau satuan suhu yang digunakan dalam sistem internasional adalah skala kelvin, dimana nol kelvin adalah suhu paling rendah yang mungkin dimiliki oleh suau benda. Pada suhu nol kelvin, partikel-partikel sama sekali tidak bergerak (diam). Karena itu, suhu nol kelvin disebut juga suhu nol mutlak.

Beberapa skala termometer yang dijumpai dalam keseharian adalah skala celcius. Angka-angka untuk titik didih tetap bawah dan titik tetap atas skala-skala termometer ditunjukkan pada tabel di bawah ini!

Termometer	Titik tetap bawah	Titik tetap atas
Celcius	0	100
Reamur	0	80
Fahrenheit	32	212
Kelvin	273	373

Rumus Konversi Skala = C : R : (F – 32) : (K – 273) = 5 : 4 : 9 : 5

Termometer raksa dan termometer alkohol mempunyai kelebihan masing-masing. Keunggulan termometer raksa dibandingkan alkohol adalah: (1) raksa mudah dilihat karena mengkilat, (2) jangkauan raksa cukup lebar (-40⁰C sampai dengan 350⁰C). Keunggulan termometer alkohol dibandingkan raksa adalah: (1) alkohol lebih peka, sebab perubahan volumnya lebih besar daripada raksa untuk perubahan suhu yang sama. Jadi, untuk perubahan suhu yang sama, perubahan panjang kolom raksa lebih besar, (2) alkohol dapat mengukur suhu yang sangat dingin, misalnya suhu di kutub, sebab titik beku alkohol sangat rendah, yaitu -112⁰C.

Untuk mengukur suhu yang sangat tinggi digunakan termometer gas yang jangkauan suhunya lebar (-250⁰C sampai dengan 1500⁰C). Untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (di atas 1000⁰C) seperti tungku peleburan baja atau permukaan matahari (di atas 6000⁰C), digunakan pirometer. Pirometer mengukur radiasi yang dipancarkan oleh benda.

PENGKONDISIAN UDARA

1. Prinsip Dasar Pengkondisian Udara

Untuk mencapai kenyamanan, kesehatan dan kesegaran hidup dalam rumah tinggal atau bangunan – bangunan bertingkat, khususnya di daerah beriklim tropis dengan udara yang panas dan tingkat kelembaban tinggi, diperlukan usaha untuk mendapatkan udara segar baik udara segar dari alam dan aliran udara buatan. Udara yang nyaman mempunyai kecepatan tidak boleh lebih dari 5 km/jam dengan suhu/ temperatur kurang dari 30°C dan banyak mengandung O2.

Daerah di Indonesia kebanyakan kurang memberikan kenyamanan karena udaranya panas (23 -34°C), kotor (berdebu, berasap) dan angin tidak menentu, khususnya pada bangunan tinggi dimana angin mempunyai kecepatan tinggi. Karena keadaan alam yang demikian, maka diperlukan suatu cara untuk mendapatkan kenyamanan dengan menggunakan alat penyegaran udara (air condition).

Pengkondisian udara adalah perlakuan terhadap udara untuk mengatur suhu, kelembaban, kebersihan dan pendistribusiannya secara serentak guna mencapai kondisi nyaman yang diperlukan oleh orang yang berada di dalam suatu ruangan. Atau dapat didefinisikan suatu proses mendinginkan udara sehingga mencapai temperatur dan kelembaban yang ideal. Sistem pengkondisian udara pada umumnya dibagi menjadi 2 golongan utama :

· Pengkondisian udara untuk kenyamanan kerja

· Pengkondisian udara untuk industri

Sistem pengkondisian udara untuk industri dirancang untuk memperoleh suhu, kelembaban dan distribusi udara yang sesuai dengan yang dipersyaratkan oleh proses serta peralatan yang dipergunakan di dalam ruangan. Dengan adanya pengkondisian udara ini, diharapkan udara menjadi segar sehingga karyawan dapat bekerja dengan baik, pasien di rumah sakit menjadi lebih nyaman dan penghuni rumah tinggal menjadi nyaman

1.b. Komposisi utama sistem pengkondisian udara

Gambar 9.1. Sistem pengkondisian udara

Gambar 9.1. memperlihatkan komponen utama dari skema sistem pengkondisian. Komponen sistem pengkondisian udara adalah: sistem pembangkit kalor, mesin refrigerasi, menara pendingin dan ketel uap sistem pipa: pipa air dan pipa refrigerasi dan pompa pengkondisian udara: saringan udara, pendingin udara, pemanas udara dan pelembab udara sistem saluran udara: kipas dan saluran udara

Komponen AC yang dilalui sirkkulasi udara

• Fan (kipas udara) menggerakkan udara dari atau ke dalam ruangan. Udara yang dialirkan fan dapat berupa udara luar, udara ruangan atau gabungan dari udara luar dan udara ruangan. Jumlah aliran udara dan kecepatan udara harus diatur, agar memperoleh sirkulasi udara yang baik
• Supply Duct (saluran udara keluar): untuk saluran udara dingin dari fan ke dalam ruangan
• Supply out let (lubang keluar): untuk megatur arah aliran udara dari fan, sehingga udara terdistribusi ke seluruh ruangan. Untuk kenyamanan, jumlah out let turut menentukan
• Ruangan yang didinginkan: ruangan harus tertutup, sehingga udara dingin dalam ruangan tidak terbuang keluar dan udara luar tidak masuk ke dalam ruangan.

Gambar 9.2 Diagram sistem pengkondisian udara

Prinsip pengkondisian udara adalah kondisi udara dalam ruangan dapat dalam keadaan sangat dingin, panas, lembab, kering, kecepatan udara tinggi atau tidak ada gerakan udara. Udara dingin digerakkan oleh Fan masuk reducting (saluran udara) dan melalui out let (lubang keluar) udara masuk ke dalam ruangan. Udara dari dalam ruangan kembali ke return out let (grile/ lubang isap) masuk ke ducting return (saluran kembali) dan melalui filter untuk pembersihan udara masuk melewati celah-celah/ permukaan coil evaporator (koil pendinginan) dan kembali digerakkan Fan (kipas udara).

2. Psikrometrik untuk Proses Air Conditioning

Psikometrik adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat termodinamika dari udara basah. Secara umum digunakan untuk mengilustrasikan dan menganalisis perubahan sifat termal dan karakteristik dari proses dan siklus sistem penyegaran udara (air conditioning). Diagram psikometrik adalah gambaran dari sifat-sifat termodinamika dari udara basah dan variasi proses sistem penyegaran udara dan siklus sistem penyegaran udara. Dari diagram psikometrik akan membantu dalam perhitungan dan menganalis kerja dan perpindahan energi dari proses dan siklus sistem penyegaran udara. Diagram psikrometrik ditunjukkan pada Gambar 9.3.

Gambar 9-3 Kurva Psikrometri

Proses yang terjadi pada udara dapat diganbarkan dalam bagan psikrometrik guna menjelaskan perubahan sifat-sifat udara yang penting seperti suhu, asio kelembaban dan tetapi dalam proses-proses tersebut. Beberapa proses dasar dapat ditunjukkan sebagai berikut

a. Proses Pemanasan dan pendinginan

Proses pemanasan dan pendinginan diartikan sebagai laju perpindahan kalor yang hanya disebabkan oleh perubahan suhu bola kering. Gambar 9.4. menunjukkan suatu perubahan suhu bola kering tanpa ada perubahan rasio kelembaban.

Gambar 9.4. Pemanasan dan pendinginan sensibel

b. Pelembaban adiabatik dan non adiabatik

Gambar 9.5. menunjukkan proses pelembaban yang dapat bersifat adiabatik (proses 1-2) atau dengan penambahan kalor (proses 1-3).

Gambar 9.5. Proses pelembaban udara

c. Pendinginan dan pengurangan kelembaban

Proses ini menurunkan suhu bola kering dan rasio kelembaban (Gambar 9.6). Proses ini terjadi pada koil pendingin atau alat penurun kelembaban.

Gambar 9.6. Pendinginan dan penurunan kelembaban

d. Pengurangan kelembaban kimiawi

Pada proses kimiawi (Gambar 9.7), uap air dari udara diserap atau diadsorbsi oleh suatu bahan higroskopik. Jika proses tersebut diberi penyekat kalor, sehingga entalpinya tetap, dan karena kelembabannya turun maka suhu udara tersebut harus naik.

Gambar 9.7. Proses penurunan kelembaban kimiawi

e. Pencampuran Udara

Campuran dua aliran udara adalah proses yang umum di dalam pengkondisian udara. Gambar 9.8 menunjukkan pencampuran udara antara w1 kg/detik udara dari keadaan 1 dengan w2 kg/detik udara dari keadaan 2. Hasilnya adalah kondisi 3, terlihat pada grafik psikrometrik dalam Gambar 9.9.

Gambar 9.8. Skema pencampuran udara Gambar 9.9. Proses pencampuran udara pada kurva psikrometrik

Persamaan dasar untuk proses pencampuran ini adalah persamaan kesetimbangan energi dan keseimbangan massa. Persamaan keseimbangan energi adalah:

.........................................................................................

9-1

Dan persamaan kestimbangan massa air adalah:

.........................................................................................

9-2

Persamaan 9.1 dan 9.2 menunjukkan bahwa entalpi dan rasio kelembaban akhir adalah rata-rata dari entalpi dan rasio kelembaban udara saat masuk. Suatu pendekatan yang dilakukan oleh para ahli adalah bahwa suhu dan rasio kelembaban merupakan harga rata-rata udara masuk. Dengan pendekatan ini, titik yang terdapat pada grafik psikrometrik di atas menyatakan hasil dari suatu proses pencampuran yang terletak pada garis lurus yang menghubungkan titik-titik dari kondisi-kondisi pemasukan. Selanjutnya perbandingan jarak pada garis 1-3 dan 2-3 sama dengan perbandingan laju aliran w2 dan w1.

3. Perhitungan Beban Pendinginan

Tujuan utama sistem pengkondisian udara adalah mempertahankan keadaan udara didalam ruangan dan meliputi pengaturan temperatur, kelembaban relatif, kecepatan sirkulasi udara maupun kualitas udara. Sistem pengkondisian udara yang dipasang harus mempunyai kapasitas pendinginan yang tepat dan dapat dikendalikan sepanjang tahun. Kapasitas peralatan yang dapat diperhitungkan berdasarkan beban pendinginan setiap saat yang sebenarnya. Alat pengatur ditentukan berdasarkan kondisi yang diinginkan untuk mempertahankan selama beban puncak maupun sebagian. Beban puncak maupun sebagian tidak mungkin dapat diukur sehingga diperlukan prediksi melalui perhitungan yang mendekati keadaan yang sebenarnya.

Untuk maksud perkiraan tersebut diperlukan survei secara mendalam agar dapat dilakukan analisis yang teliti terhadap sumber-sumber beban pendinginan. Pemilihan peralatan yang ekonomis dan perancangan sistem yang tepat dapat dilakukan juga beban pendinginan sesaat yang sebenarnya dapat dihitung secara teliti.

Beban pendinginan sebenarnya adalah jumlah panas yang dipindahkan oleh sistem pengkondisian udara setiap hari. Beban pendinginan terdiri atas panas yang berasal dari ruang dan tambahan panas. Tambahan panas adalah jumlah panas setiap saat yang masuk kedalam ruang melalui kaca secara radiasi maupun melalui dinding akibat perbedaan temperatur. Pengaruh penyimpanan energi pada struktur bangunan perlu dipertimbangkan dalam perhitungan tambahan panas. Perhitungan beban pendingin dapat diperoleh dari ASHRAE Handbook of Fundamentals. Tata cara perhitungan ini dapat menghasilkan sistem pengaturan udara yang terlalu besar yang mengakibatkan kurang efisien dalam pemakaian. Dengan makin besarnya biaya-biaya pemakaian energi maka makin dirasa perlu mengadakan optimasi sistem pengaturan udara suatu gedung atau bangunan yang harus dihitung dari waktu kewaktu secara dinamis.

Gambar 9.10. Perhitungan beban pendinginan

Didalam kenyataannya kalor yang masuk kedalam gedung tidak tetap, karena faktor-faktor yang mempengaruhi kalor tersebut juga berubah-ubah. Sebagai contoh temperatur udara luar (lingkungan) nilainya merupakan fungsi waktu, yaitu maksimum disiang hari rendah dipagi dan sore hari, sedang minimumnya dimalam hari. Demikian pula kelengasan udara luar maupun radiasi surya yang mengenai dinding bangunan nilainya berubah terhadap waktu.

Untuk memperhitungkan pengaruh dari perubahan tersebut sangatlah sulit, bahkan mungkin tidak praktis untuk dihitung. Oleh karena itu untuk menentukan keadaan tak lunak (transien) akan dipilih faktor-faktor yang dominan. Disamping itu akan diperhatikan adanya absorbsi oleh struktur bangunan.

Dasar perhitungan beban pendinginan dilakukan dengan dua cara, yaitu:

• perhitungan beban kalor puncak untuk menetapkan besarnya instalasi
• perhitungan beban kalor sesaat, untuk mengetahui biaya operasi jangka pendek dan jangka panjang serta untuk mengetahui karakteristik dinamik dari instalasi yang bersangkutan.

Beban pendinginan merupakan jumlah panas yang dipindahkan oleh suatu sistem pengkondisian udara. Beban pendinginan terdiri dari panas yang berasal dari ruang pendingin dan tambahan panas dari bahan atau produk yang akan didinginkan. Tujuan perhitungan beban pendinginan adalah untuk menduga kapasitas mesin pendingin yang dibutuhkan untuk dapat mempertahankan keadaan optimal yang diinginkan dalam ruang.

Aspek-aspek fisik yang harus diperhatikan dalam perhitungan beban pendingin antara lain :
1. Orientasi gedung dengan mempertimbangkan pencahayaan dan pengaruh angin
2. Pengaruh emperan atau tirai jendela dan pantulan oleh tanah
3. Penggunaan ruang
4. Jumlah dan ukuran ruang
5. Beban dan ukuran semua bagian pembatas dinding
6. Jumlah dan aktivitas penghuni
7. Jumlah dan jenis lampu
8. Jumlah dan spesifikasi peralatan kerja
9. Udara infiltrasi dan ventilasi

Beban pendinginan suatu ruang berasal dari dua sumber, yaitu melalui sumber eksternal dan sumber internal.
a. Sumber panas eksternal antara lain :

• Radiasi surya yang ditransmisikan melaui kaca
• Radiasi surya yang mengenai dinding dan atap, dikonduksikan kedalam ruang dengan memperhitungkan efek penyimpangan melalui dinding
• Panas Konduksi dan konveksi melalui pintu dan kaca jendela akibat perbedaan temperatur.
• Panas karena infiltrasi oleh udara akibat pembukaan pintu dan melalui celah-celah jendela.
• Panas karena ventilasi.

b. Sumber panas internal antara lain :

• Panas karena penghuni
• Panas karena lampu dan peralatan listrik
• Panas yang ditimbulkan oleh peralatan lain

Beban pendinginan total merupakan jumlah beban pendinginan tiap ruang. Beban ruang tiap jam dipengaruhi oleh perubahan suhu udara luar, perubahan intensitas radiasi, surya dan efek penyimpanan panas pada struktur/dinding bagian luar bangunan gedung.

Dalam sistem pendingin dikenal dua macam panas atau kalor yaitu panas sensible (panas yang menyebabkan perubahan temperatur tanpa perubahan fase). Setiap sumber panas yang dapat menaikkan suhu ruangan ditandai dengan naiknya temperatur bola kering (Tdb) akan menambah beban panas sensible.

Panas laten yaitu : panas yang menyebabkan perubahan fase tanpa menyebabkan perubahan temperatur misalnya : kalor penguapan. Setiap sumber panas yang dapat menambah beban laten. Udara yang dimasukkan kedalam ruangan harus mempunyai kelembaban rendah agar dapat menyerap uap air (panas laten) dan temperatur yang rendah agar dapat menyerap panas dari berbagai sumber panas dalam ruangan (panas sensible), agar kondisi ruangan yang diinginkan dapat dipercepat.

Beban ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Penambahan beban sensible

• Transmisi panas melalui bahan bangunan, melewati atap, dinding, kaca, partisi, langit-langit dan lantai
• Radiasi sinar matahari
• Panas dari penerangan atau lampu-lampu
• Pancaran panas dari penghuni ruangan
• Panas dari peralatan tambahan dari ruangan
• Panas dari elektromotor

b. Penambahan panas laten

• Panas dari penghuni ruangan
• Panas dari peralatan ruangan

c. Ventilasi dan infiltrasi

• Penambahan panas sensible akibat perbedaan temperatur udara dalam dan luar
• Penambahan panas laten akibat kelembaban udara dalam dan luar

Beban pendinginan puncak (total heat load) adalah total panas yang harus diambil oleh suatu sistem pendingin. Secara umum terdiri dari

a. Panas konduksi (Q1)

Gambar 9.11. Skema perpindahan panas melalui dinding

Beban panas yang melalui dinding disebut sebagai beban kebocoran dinding, yaitu banyaknya panas yang bocor menembus dinding ruang dari bagian luar ke dalam. Karena tidak ada insulasi yang sempurna, maka akan selalu ada beban panas yang berasal dari luar ke dalam ruangan, karena suhu di dalam ruangan lebih rendah dari pada suhu di luar ruangan. Gambar 9.11. menunjukkan skema perpindahan panas melalui dinding..

ASAL MULA ORANG MENGGUNAKAN AIR CODITIONER /AC :

Sejak diciptakannya mobil dengan ruang penumpang tertutup, muncul pemikiran orang tentang bagaimana caranya agar ruangan dalam mobil tersebut tidak panas,gerah dan pengap. Beberapa usaha telah dilakukan, antara lain dengan memberi ventilasi udara dalam mobil.

KIPAS DALAM MOBIL

Namun cara ini masih belum memuaskan karena udara yang masuk dari luar malah justru menimbulkan masalah baru, sebagai contoh masuknya debu-debu dari jalan ke dalam mobil. Mengingat cara ini masih dipandang kurang efektif, kemudian orang mencoba memasang kipas di dalam mobil. Pemasangan kipas angin ternyata hasilnya cukup lumayan , karena kipas angin bisa mengurangi rasa gerah pada saat melakukan perjalanan. Namun seiring berjalanannya waktu penggunaan kipas angin pun ternyata belum memadai dan menyebabkan munculnya lagi keluhan orang, yakni jika terjadi kemacetan di jalan yang cukup padat, udara di dalam mobil masih terasa panas, sehingga jendela mobil masih harus di buka. Akibatnya , keamanan dan keselamatan penumpang menjadi kurang terjamin setelah bebagai cara itu dilakukan , kemudian muncul cara lain yang paling efektif untuk mengurangi rasa panas,gerah dan pengap di dalam mobil yakni dengan memasang AC (Air Conditioning).

KABIN MOBIL BER-AC

Sistem penyejuk udara atau AC sudah menjadi kebutuhan yang tergolong penting bagi penumpang, baik bagi penumpang mobil angkutan umum maupun pribadi. Dengan menggunakan AC di samping memperoleh kenyamanan, keamanan penumpang pun akan lebih terjamin karena pintu dan jendela mobil harus ditutup pada saat AC dihidupkan. Itulah sebabnya pemasangan AC pada mobil-mobil sekarang ini semakin banyak. Hal ini juga telah membuka lapangan kerja baru di bidang servis dan reparasi AC mobil.

Fungsi AC pada mobil adalah sebagai berikut:

1. Memberikan udara sejuk di dalam ruangan mobil.

2. Menghndari udara kotor masuk ke dalam ruangan mobil.

3. Menghilangkan kondensasi pada kaca mobil dengan cepat terutama saat hujan dan udara lembab/pengembunan.

KOMPONEN DALAM AIR CONDITIONER:

Komponenen pengamanan merupakan bagian yang sangat penting bagi keselamatn kerja karena sebaik apapun mesin bekarjatidak menutup kemungkinan dapat terjadi kecelakaan. Komponen pengaman berfungsi untuk mencegah terjadinya kecelakaan dan melindungi alat kerja, tempat kerja, serta pekerja dari musibah.

1.Saklar Tekanan Pengeluaran.

Saklar tekanan pengeluaran berfungsi untuk mematikan compresor apabila tekanan pengeluran turun pada batas tertentu, maka saklar dapat mematikan compresor jika suhu udara di bawah ketentuan.

PRESSURE SWITCH

2.Katup Pembuang Tekanan

Katup pembuang tekanan terletak pada receiver drier dehidrator. Katup ini berfungsi membuang tekanan

yang berlebihan. Batas tekanan yang diizinkan biasanya antara 450 sampai 500 psi. Jika tekanan dalam compresor melalui batas-batas tersebut katup akan membuka dan membuang tekanan keluar.

3.Saklar Panas

Saklar panas berfungsi untuk mencegah panas dan tekanan yang berlebihan pada sistem AC. Panas yang berlebihan dapat disebabkan oleh kekurangan pelumasan, kebocoran refrigerant, dan sebagainya. Apabila suhu sistem AC berlebihan tabung sensor yang berisi refrigerant menyebabkan diafragma mengembang dan titik kontak menutup. Jika titik kontak saklar panas kembali maka akan terjadi hubungan rangkaian sehingga menyebabkan aliran listrik melalui sekring panas, dan sekring panas meleleh. Akibatnya, arus yang ke kopling compresor terputus dan compresor berhenti.

WERSTAN

4.Saklar Kipas.

Saklar kipas berfungsi untuk membuat kipas bekerja secara otomatis jika suhu mesin sangat panas, kipas sistem AC di tempatkan di depan condensor.

5.Alat Pencegah Beku.

EXPANSI

Alat antibeku berfungsi untuk mencegah terjadinya pembekuan pada sirip-sirip evaporator sangat merugikan karena mengurangi efek pendinginan.

KATUP EXPANSI - EXPANSION VALVE

Katup expansi berfungsi untuk mengatur refrigeran yang masuk ke evaporator. Katup expansi dilengkapi pegas katup, bola thermal, dan diafragma. Katup ditekan oleh pegas agar selalu menutup sedangkan bola thermal selalu berusaha mendorong katup untuk membuka. Diafragma terletak di atas katup expansi dan berhubungan dengan pena penggerak katup. Jika pena katup turun, maka katup akan membuka dan sebaliknya apabila kompresor hidup, maka aliran refrigeran cair yang bertekanan tinggi masuk dan katup jarum akan membuka lebar. Ketika kevakuman pada saluran masuk, besar tekanan dalam bola thermal sangat tinggi , kemudian tekanan ini diteruskan oleh diafragma lewat pipa kapiler. Tekanan bola thermal dalam diafragma melawan tekanan pegas katup dan tekanan pipa equalizer sampai diafragma melengkung. Lengkungan diafragma tersebut diteruskan ke katup dengan perantaraan pena penggerak. Katup membuka dan refrigeran dalam evaporator naik karena dipanasi oleh udara hangat yang melewati evaporator, akibatnya refrigeran mendidih dan menjadi gas. Gas refrigeran tersebut mengalir menuju saluran pemasukan pemasukan ke kompresor. Walau sedang mendidih suhunya tetap dingin dan membantu mendinginkan bola thermal sehingga akan mengurangi tekanan pada diafragma.

Ketika refrigeran melewati evaporator, tekanan saluran hisap naikdan tekanan ini mendorong diafragma. Jika tekanan dalam bola thermal turun sama dengan kenaikan tekanan dalam saluran hisap, pegas akan menutup katup. Apabila katup tertutup, refrigeran tidak mengalir ke evaporator, tekanan saluran masuk turun dan suhu naik.Turunnya tekanan mengurangi kenaikan equlizer pada diafragma. Bersamaan dengan tekanan bola thermal naik karena suhu saluran masuk naik.Hal ini membuat diafragma melengkung ke bawah dan membuka katup sehingga refrigeran lebih banyak masuk ke evaporator.

Bekerjanya katup expansi diatur sedemikian rupa agar membuka dan menutupnya katup tersebut sesuai dengan temperatur evaporator atau tekanan di dalam sistem.

Ada 2 tipe katup expansi yang sering d pergunakan:

1.Katup Expansi bentuk Siku / Kapiler

EXPANSI KAPILER

2.Katup Expansi bentuk Blok / Kotak

EXPANSI BLOK

Supaya hubungan kompresor dengan motor penggeraknya dapat diputuskan dan dihubungkan (pada saat AC dihidupkan dan dimatikan)maka kita memerlukan sebuah kopling magnet yang dipasang pada poros kompresor bersama roda pulley.

MAGNET CLUTCH(KOPLING MAGNET):

MAGNET CLUTCH

Kopling magnet berfungsi untuk memutus dan menghubungkan putaran mesin ke pulley kompresor. Jika sistem kopling mulai bekerja maka arus listrik mengalir ke kumparan elekromagnet,pelat jangkar berputar bersama-sama pulley dan jika arus listrik dimatikan kemagnetan pada kumparan elektromagnetnya hilang dan pelat jangkar lepas dari puley karena tekanan pegas pengembali, maka kompresor akan berhenti.

RECEIVER DRIER:

Saringan dikonstruksi berupa tabung silinder yang di dalamnya terdapat sel silika yang menyerap uap air pada zat pendingin. Pada bagian atas saringan kebanyakan dilengkapi dengan kaca pengontrol untuk melihat zat pendingin yang beredar dalam sistem.Biasanya pada saringan dua buah saklar yang bekerja berdasarkan tekanan atau temperatur (saklar menghubung bila tekanan atau temperatur dalam saringan melebihi melebihi dari batas maksimal). Kadang-kadang saringan dilengkapi juga dengan tutup pengaman yang terbuat dari wood metal, tutup pengaman ini akan cair bila temperatur zat pendingin mencapai batas yang ditentukan.

RECEIVER DRIER

Receiver dryer berfungsi untuk menampung refrigerant cair. Receiver drier dilengkapi dengan filter, desiccant, sight glass dan fusible plug. Filter berfungsi membersihkan kotoran yang ada dalam refrigrant. Fungsi filter tersebut sangat penting sebab jika refrigerant kotor akan menyebabkan karat pada komponen-komponen pada sistem AC. Desiccant berfungsi untuk mencegah terjadinya pembekuan kotoran di dalam lubang katup expansi dan evaporator. Kotoran yang membeku tersebut menghambat aliran refrigrant, fusible plug berfungsi sebagai alat sebagai alat pengaman . Jika kondensor rusak atau beban pendinginan berlebihan, maka tekanan aakan merusak komponen, dalam keadaan ini solderan khusus pada fusible plug meleleh sehingga refrigrant dapat keluar. Dengan demikian, komponen tidak rusak dan solderan khusus tersebuh meleleh pada suhu 95derajatC sampai dengan 100derajatC.

SISTEM KERJA AIR CONDITIONER / AC :

Sistem kerja AC terdiri dari bagian yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tekanan supaya penguapan dan penyerapan panas dapat berlangsung.Sistem kerja AC dapat diuraikan sebagai berkut :

SISTEM AC MOBIL

1. Zat pendingin bertekanan tinggi dari kompresor berupa gas.

2. Zat pendingin yang sudah didinginkan oleh kondensor berubah bentuk dari gas menjadi cair.

3. Zat pendingin yang telah diturunkan tekanannya oleh katup ekspansi, berubah bentuk menjadi uap.

4. Zat pendingin yang telah menyerap panas pada evaporator berubah bentuk menjadi gas.

5. Zat pendingin yang berbentuk gas diberi tekanan oleh kompresor sehingga beredar dalam sistem AC,karena adanya tekanan maka zat pendingin menjadi panas.

6. Kondensor akan medinginkan zat pendingin tersebut (kondensasi),sementara tekanan zat pendingin masih tetap tinggi dan berubah bentuk menjadi cair.

POSISI PARTS AC MOBIL DALAM SYSTEM…

POSISI PARTS AC MOBIL

KOMPRESOR

Energi mekanik pada motor penggerak diubah menjadi energi pneumatis oleh kompresor sehingga zat pendingin bersedar dalam instalasi sistem AC.

Secara umum kompresor terdiri dua jenis yaitu sebagai berikut :

1.Kompresor Model Torak

Kompresor model torak terdiri dari beberapa bentuk gerak torak yakni:

a.tegak lurus

b.memanjang

c.aksial

d.radial

e.menyudut

Untuk menghisap dan menekan zat pendingin dilakukan oleh gerakan torak di dalam silinder kompresor.

2.Kompresor Rotary

Rotor adalah bagian yang berputar di dalam stator. Rotor terdiri dari dua baling-baling. Langkah hisap terjadi saat pintu masuk mulai terbuka dan berakhir setelah pintu masuk tertutup. Pada waktu pintu masuk sudah tertutup dimulai langkah tekan, sampai katup pengeluaran membuka, sedangkan pada pintu masuk secara bersamaan sudah terjadi langkah hisap, demikan seterusnya.
Keuntungan:

a. Karena setiap putaran menghasilkan langkah-langkah isap dan tekan secara bersamaan, maka moment putar lebih merata akibatnya getaran/kejutan lebih kecil.

b. Ukuran dimensinya dapat dibuat lebih kecil dan menghemat tempat.

Kerugian:

Sampai saat ini hanya dipakai untuk sistem AC yang kecil saja sebab pada volume besar, rumah dan rotornya harus besar pula dan kipas pada rotor tidak cukup kuat menahan menahan gesekan.

Gerakan rotor di dalam stator kompresor akan menghisap dan menekan zat pendingin. Kompresor berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigerant ,kompresor menghisap refrigerant bertekanan rendah dari evaporator dan memampatkannya sampai 100-250psi. Dengan bertambahnya refrigerant tersebut maka suhu refrigerant pun akan bertambah, uap refrigrant yang bertekanan tingggi dalam kompresor akan lebih cepat mengembun dengan cara melepaskan panas ke sekelilingnya.

Kompresor AC perlu diberi pelumas .Fungsi utama pelumas pada kompresor adalah untuk bantalan pada komppresor dan sebagai pelumas pada bagian yang bergesekan. Oli yang digunakan pada kompresor bukan sembarang olitetapi oli khusus karena oli tersebut akan beredar dalam pendingin.

Jika salah satu komponen rusak pada saat pendinginan bekerja, maka sebagian oli kompresor akan tertinggal di dalam siklus refrigerant. Apabila komponen tersebut diganti maka oli perlu ditambah untuk mengganti oli yang tertinggal dalam komponen yang rusak. Banyaknya oli tergantung dari dari komponen yang diganti.

Oli pelumas dalam sistem AC sebagian keluar bersama-sama refrigerant dan bersirkulasi dalam siklus pendingin. Jika oli yang bersirkulasi bersama refrigerant cukup banyak, pelumasan oli di bak engkol berkurang sehingga dapat terjadi overheating (kelebihan panas). Sedangkan apabila oli yang bersirkulasi bersma refrigerant tidak tetap, maka oli kan terkumpul dalam evaporator. Hal ini akan mengganggu pemindahan panas dalam evaporator.

2.Kompresor Rotary

Rotor adalah bagian yang berputar di dalam stator. Rotor terdiri dari dua baling-baling. Langkah hisap terjadi saat pintu masuk mulai terbuka dan berakhir setelah pintu masuk tertutup. Pada waktu pintu masuk sudah tertutup dimulai langkah tekan, sampai katup pengeluaran membuka, sedangkan pada pintu masuk secara bersamaan sudah terjadi langkah hisap, demikan seterusnya.
Keuntungan:

a. Karena setiap putaran menghasilkan langkah-langkah isap dan tekan secara bersamaan, maka moment putar lebih merata akibatnya getaran/kejutan lebih kecil.

b. Ukuran dimensinya dapat dibuat lebih kecil dan menghemat tempat.

Kerugian:

Sampai saat ini hanya dipakai untuk sistem AC yang kecil saja sebab pada volume besar, rumah dan rotornya harus besar pula dan kipas pada rotor tidak cukup kuat menahan menahan gesekan.

Gerakan rotor di dalam stator kompresor akan menghisap dan menekan zat pendingin. Kompresor berfungsi untuk menaikkan tekanan refrigerant ,kompresor menghisap refrigerant bertekanan rendah dari evaporator dan memampatkannya sampai 100-250psi. Dengan bertambahnya refrigerant tersebut maka suhu refrigerant pun akan bertambah, uap refrigrant yang bertekanan tingggi dalam kompresor akan lebih cepat mengembun dengan cara melepaskan panas ke sekelilingnya.

Kompresor AC perlu diberi pelumas .Fungsi utama pelumas pada kompresor adalah untuk bantalan pada komppresor dan sebagai pelumas pada bagian yang bergesekan. Oli yang digunakan pada kompresor bukan sembarang olitetapi oli khusus karena oli tersebut akan beredar dalam pendingin.

Jika salah satu komponen rusak pada saat pendinginan bekerja, maka sebagian oli kompresor akan tertinggal di dalam siklus refrigerant. Apabila komponen tersebut diganti maka oli perlu ditambah untuk mengganti oli yang tertinggal dalam komponen yang rusak. Banyaknya oli tergantung dari dari komponen yang diganti.

Oli pelumas dalam sistem AC sebagian keluar bersama-sama refrigerant dan bersirkulasi dalam siklus pendingin. Jika oli yang bersirkulasi bersama refrigerant cukup banyak, pelumasan oli di bak engkol berkurang sehingga dapat terjadi overheating (kelebihan panas). Sedangkan apabila oli yang bersirkulasi bersma refrigerant tidak tetap, maka oli kan terkumpul dalam evaporator. Hal ini akan mengganggu pemindahan panas dalam evaporator.

EVAPORATOR:

Evaporator berfungsi sebagai pendingin udara.

Evaporator berbentuk tabung panjang bolak balik pada sudu-sudu pendingin.Sudu-sudu pendingin tersebut menerima hembusan udara dari kipas listrik sehingga suhunya naik, akibatnya suhu refrigeran naik dan mendidih. Hal ini berarti panas yang terkandung dalam udara diserap oleh refrigeran, udara dingin tersebut kemudian dihembuskan ke ruangan, evaporator menghilangkan lembab udara melalui sudu-sudu.


Suhu evaporator mempengaruhi efisiensi pendinginan,jika suhu evaporator lebih rendah dari 0′C maka akan terjadi pembekuan pada pipa-pipa evaporator. Pembekuan tersebut mengurangi efisiensi pendinginan. Suhu evaporator yang normal antara 0,5′C sampai 15,6′C.

Suhu pipa evaporator dapat diatur dengan menggunakan saklar thermoststik akan memutus kopling magnet sehingga kompresor tidak dapat bekerja. Cara lain untuk mengendalikan pembekuan pada evaporator adalah dengan memasang katup by pass gas panas.Katup tersebut dipasang pada pipa pengeluaran evaporator. Gas panas dari katup by pass tersebut menjadi tersebut menjadi satu dengan refrigeran kemudian masuk dalam kompresor. Dengan adanya gas tersebut suhu evaporator naik sehingga pembekuan dapat dicegah.

Selain dengan katup by pass, suhu evaporator dapat dikontrol dengan katup pengatur tekanan. Tekanan dalam evaporator mempengaruhi suhu evaporator. Jika tekanan evaporator naik, maka katup akan membuka dan tekanan yang lebih akan keluar ke saluran masuk kompresor, sebaliknya jika tekanan turun, katup akan menutup.

Bentuk dan konstruksi evaporator tidak berbeda dari kondensor, tetapi fungsi kedua-duanya berlainan. Pada kondensor panas, zat pendingin harus dikeluarkan agar terjadi perubahan bentuk zat pendingin dari gas ke cair. Prinsip ini berlaku sebaliknya pada evaporator, zat pendingin cair pada kondensor harus dibubah kembali menjadi gas dalam evaporator. Dengan demikian evaporator harus menyerap panas. Agar penyerapan panas ini dapat berlangsung dengan sempurna, pipa-pipa evaporator juga diperluas permukaannya dengan memberi kisi-kisi (elemen) dan kipas listrik (blower), ini dilakukan supaya udara dingin juga dapat dihembus ke dalam ruangan.

Pada rumah evaporator bagian bawah dibuat saluran/pipa untuk keluarnya air yang mengumpul di sekitar evaporator akibat udara yang lembab. Air ini juga akan membesihkan kotoran-kotoran yang menempel pada kisi-kisi evaporator, karena kotoran-kotoran in akan turun bersama air.

Ada 3 macam model evaporator :

1.Evaporator model plat fin (rusuk)
2.Evaporator model supertine fin
3.Evaporator model drawn cup.

Kondensor:

Kondensor ditempatkan di depan radiator. Kondensor berfungsi untuk mendinginkan gas refrigerant sehingga terkondensasi menjadi cair dengan tekanan yang tinggi.Set elah cair, refrigerant mengalir ke receiver dehidrator. Pendingin yang dilakukan kondensor berasal dari aliran udara oleh kipas radiator. Jumlah panas yang dilepaskan refrigerasi dalam kondensor sama dengan panas yang diserap dalam evaporator ditambah panas kerja yang diperlukan kompresor untuk menekan refrigrant.Semakin banyak panas yang dilepas dalam kondensor,maka semakin besar pula efek mendinginkan yang akan diperoleh dari evaporator.

Dalam kondensor akan terjadi perubahan bentuk zat pendingin, karena kondensasi yang dilakukan kondensor. Perubahan bentuk tersebut dari gas menjadi cair. Supaya pendinginan/kondensasi dari zat pendingin lebih sempurna, maka pemasangan kondensor perlu memperhatikan arah aliran udara yang membantu proses pendinginan kondensor. Pemasangan kondensor pada mobil biasanya ditempatkan di depan radiator supaya dapat dialiri udara waktu mobil berjalan.

Adakalanya pemasangan kondensor di depan radiator dilengkapi dengan dengan kipas-kipas pendingin, tetapi kipas pendingin mesin diganti dengan yang lebih besar supaya pendinginan mesin dapat dilaksanakan bersama-sama dengan pendinginan kondensor. Sistim ini merugikan bila sistim AC tidak dipakai , karena kipas yang besar akan menggunakan daya mekanis mesin, akibatnya boros bahan bakar. Untuk itu memakai kipas pendingin listrik tersendiri pada kondensor merupakan solusi lain meskipun kondensor dapat dipasang di depan radiator, di atas atap mobil, di bawah lantai, atau tempat lain yang memungkinkan.

Pipa-pipa kondensor ada yang berbentuk bulat ada juga yang seperti bayak lubang-lubang aliran zat pendingin. Pipa tersebut dilengkungkan secara paralel dari awal sampai keluarnya zat pendingin menuju saringan. Untuk memperluas pemukaan pendingin, diantara pipa yang dilengkungkan itu diberi kisi-kisi pendingin supaya sistem pendinginan lebih sempurna (panas diserap oleh kisi pendingin), sehingga kondensasi dan perubahan bentuk zat pendinginan dari gas menjadi cair akan terjadi.